(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電装置から受電装置に対して、電磁結合された１次コイルおよび２次コイルを経由して無接点で電力を伝送する無接点電力伝送システムにおける、前記送電装置に設けられる送電制御装置であって、
前記受電装置を有する受電側機器が、無接点電力伝送による受電が可能な場所に設置されたことを自動的に検出した後に、前記受電側機器の負荷に電力を供給するための通常送電を開始するオートモードと、動作トリガスイッチがオンされた後に前記通常送電を開始するスイッチモードと、を切り換える動作モード切換制御信号を入力するための動作モード切換端子と、
前記動作トリガスイッチの操作によって生じる動作トリガ信号を入力するための動作トリガ端子と、
前記受電装置への送電を制御すると共に、前記動作モード切換制御信号に基づいて前記送電装置の動作モードを切り換える送電側制御回路と、
を有し、
前記送電側制御回路は、
前記動作モード切換制御信号によってオートモードが選択される場合、前記送電装置に間欠的な仮送電を実行させ、前記間欠的な仮送電を受けた前記受電装置からの応答を検出することによって前記受電側機器の前記設置を検出し、前記設置が検出された場合は、前記送電装置に前記受電装置に対する連続的な前記通常送電を実行させ、前記設置が検出されない場合は、前記送電装置に前記間欠的な仮送電を実行する状態を継続させ、
前記動作モード切換制御信号によって前記スイッチモードが選択される場合、前記動作トリガスイッチのオンを条件として前記通常送電又は非間欠的な仮送電を開始する制御を行うことを特徴とする送電制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の送電制御装置であって、
前記送電側制御回路は、
前記動作モード切換制御信号によって前記スイッチモードが選択される場合、前記動作トリガ信号の入力に基づいて前記通常送電又は前記非間欠的な仮送電を停止する制御を行うことを特徴とする送電制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の送電制御装置であって、
前記送電側制御回路は、
前記オートモードおよび前記スイッチモードのどちらが選択されているかにかかわらず、前記通常送電の前に、ＩＤ認証の処理を実行して、前記受電側機器が前記無接点電力伝送システムに対する適合性を有するか否かを判定し、前記ＩＤ認証に成功した後に、前記送電装置に前記通常送電を実行させることを特徴とする送電制御装置。
【請求項４】
請求項３記載の送電制御装置であって、
前記動作モード切換制御信号によって前記オートモードが選択される場合、
前記送電側制御回路は、
前記送電装置に前記間欠的な仮送電を実行させ、前記間欠的な仮送電の開始時点から所定時間内に、前記間欠的な仮送電を受けた前記受電装置からのＩＤ認証情報を受信できるか否かによって、前記受電装置を有する受電側機器の設置を検出し、
前記受電側機器の設置が検出された場合、前記ＩＤ認証に成功することを条件として、前記送電装置に、前記受電装置に対する前記通常送電を実行させ、
前記間欠的な仮送電の開始時点から所定時間内に前記受電装置からの前記ＩＤ認証情報を受信できない場合、ならびに前記ＩＤ認証に失敗した場合には、前記送電装置に、前記間欠的な仮送電を実行する状態を継続させることを特徴とする送電制御装置。
【請求項５】
請求項４記載の送電制御装置であって、
前記送電側制御回路は、
前記通常送電の期間中に前記受電装置からの満充電通知を検出すると、前記送電装置に前記通常送電を停止させると共に、
満充電後の取り去り検出のための送電および満充電後の再充電の要否判定のための送電を実行させ、
前記満充電後の取り去り検出のための送電を受けた前記受電装置から送られてくる信号に基づいて前記取り去りが検出された場合には、前記送電装置を前記間欠的な仮送電を実行する状態に復帰させ、
前記満充電後の再充電の要否判定のための送電を受けた前記受電装置から送られてくる信号に基づいて再充電が必要と判定された場合には、前記送電装置に前記通常送電を再開させることを特徴とする送電制御装置。
【請求項６】
請求項３記載の送電制御装置であって、
前記動作モード切換制御信号によって前記スイッチモードが選択される場合、
前記送電側制御回路は、
送電側機器に設けられた前記動作トリガスイッチのオンを契機として、前記ＩＤ認証の処理を可能とするために、前記送電装置に前記受電装置に対する前記非間欠的な仮送電を実行させ、
前記非間欠的な仮送電を開始した時点から所定時間内に、前記非間欠的な仮送電を受けた前記受電装置からのＩＤ認証情報を受信すると、前記ＩＤ認証情報に基づいて前記ＩＤ認証の処理を実行し、前記ＩＤ認証に成功した後に、前記送電装置に前記受電装置に対する前記通常送電を実行させ、前記非間欠的な仮送電を開始した時点から前記所定時間内に前記受電装置からの前記ＩＤ認証情報を受信できない場合ならびに前記ＩＤ認証に失敗した場合には、前記送電装置を、前記非間欠的な仮送電を停止して前記動作トリガスイッチのオンを待つ初期状態に戻るように制御することを特徴とする送電制御装置。
【請求項７】
請求項６記載の送電制御装置であって、
前記送電側制御回路は、前記通常送電の開始後に、前記受電装置からの満充電通知を受信すると、前記送電装置を、前記通常送電を停止して前記動作トリガスイッチのオンを待つ初期状態に戻るように制御することを特徴とする送電制御装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載の送電制御装置であって、
前記送電側制御回路は、前記１次コイルの誘起電圧信号の波形の変化によって異物の有無を判定し、前記通常送電中に異物が検出された場合に、前記送電装置に前記通常送電を停止させることを特徴とする送電制御装置。
【請求項９】
送電装置から受電装置に対して、電磁結合された１次コイルおよび２次コイルを経由して無接点で電力を伝送する無接点電力伝送システムにおける、前記送電装置に設けられる送電制御装置であって、
前記受電装置を有する受電側機器が、無接点電力伝送による受電が可能な場所に設置されたことを自動的に検出した後に、前記受電側機器の負荷に電力を供給するための通常送電を開始するオートモードと、動作トリガスイッチがオンされた後に前記通常送電を開始するスイッチモードと、を切り換える動作モード切換制御信号を入力するための動作モード切換端子と、
前記動作トリガスイッチの操作によって生じる動作トリガ信号を入力するための動作トリガ端子と、
前記受電装置への送電を制御すると共に、前記動作モード切換制御信号に基づいて前記送電装置の動作モードを切り換える送電側制御回路と、
を有し、
前記送電側制御回路は、
前記動作モード切換制御信号によってオートモードが選択される場合、前記送電装置に間欠的な仮送電を実行させ、前記間欠的な仮送電を受けた前記受電装置からの応答を検出することによって前記受電側機器の前記設置を検出し、前記設置が検出された場合は、前記送電装置に前記受電装置に対する連続的な前記通常送電を実行させ、前記設置が検出されない場合は、前記送電装置に前記間欠的な仮送電を実行する状態を継続させ、
前記動作モード切換制御信号によって前記スイッチモードが選択される場合、前記送電装置を、前記動作トリガ端子に前記動作トリガ信号が入力される毎に、前記受電装置に対する送電の開始ならびに停止を繰り返すように制御することを特徴とする送電制御装置。
【請求項１０】
受電装置に対して無接点電力伝送により電力を伝送する送電装置に設けられる送電制御装置であって、
第１の信号が入力される第１の端子と、
第２の信号が入力される第２の端子と、
前記送電装置の制御を行う送電制御回路と、
を含み、
前記送電制御回路は前記第１の信号に基づいて第１の動作モードまたは第２の動作モードで前記送電装置を動作させ、
前記第１の動作モードにおいては、前記送電装置に間欠的な仮送電を実行させ、前記間欠的な仮送電を受けた前記受電装置からの応答を検出することによって受電側機器の設置を検出し、前記設置が検出された場合は、前記送電装置に前記受電装置に対する連続的な前記通常送電を実行させ、前記設置が検出されない場合は、前記送電装置に前記間欠的な仮送電を実行する状態を継続させ、
前記第２の動作モードにおいては、前記第２の信号に基づいて前記通常送電又は非間欠的な仮送電を開始する制御を行うことを特徴とする送電制御装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の送電制御装置であって、
前記第２の動作モードにおいては、前記第２の信号に基づいて前記通常送電又は前記非間欠的な仮送電を停止する制御を行うことを特徴とする送電制御装置。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の送電制御装置と、交流電圧を生成して前記１次コイルに供給する送電部と、を含むことを特徴とする送電装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の送電装置と、前記動作モード切換制御信号を発生させるための動作モード切換スイッチと、前記動作トリガスイッチと、を含むことを特徴とする電子機器。
【請求項１４】
請求項１３記載の電子機器であって、
ユーザが前記動作モード切換スイッチを操作可能な場所に、前記動作モード切換スイッチが設けられることを特徴とする電子機器。
【請求項１５】
請求項１３記載の電子機器であって、
前記動作モード切換スイッチは、ユーザが操作できない場所に設けられることを特徴とする電子機器。
【請求項１６】
請求項１３〜請求項１５のいずれかに記載の電子機器であって、
複数の前記動作モード切換スイッチを有することを特徴とする電子機器。
【請求項１７】
送電装置から受電装置に対して、電磁結合された１次コイルおよび２次コイルを経由して無接点で電力を伝送する無接点電力伝送システムであって、
前記送電装置は、１次コイルの誘起電圧に基づいて前記受電装置への送電を制御する送電側制御装置を含み、前記送電制御装置は、前記受電装置を有する受電側機器の設置を自動的に検出し、ＩＤ認証の処理を経て通常送電を開始するオートモードと、動作トリガスイッチのオンを契機として送電を開始し、前記ＩＤ認証の処理を経て通常送電を開始するスイッチモードと、を切り換えるための動作モード切換制御信号が入力される動作モード切換端子と、前記動作トリガスイッチの操作によって生じる動作トリガ信号が入力される動作トリガ端子と、前記受電装置への送電を制御すると共に、前記動作モード切換制御信号を受けて、前記送電装置の動作モードを切り換える送電側制御回路と、を有し、
前記受電装置は、負荷に対する電力供給を制御する給電制御部と、前記受電装置を制御する受電側制御回路を有する受電制御装置と、を含み、
前記送電装置の前記送電側制御回路は、
前記動作モード切換制御信号によって前記オートモードが選択される場合、間欠的な仮送電を実行し、前記間欠的な仮送電の開始時点から所定時間内に、前記間欠的な仮送電を受けた前記受電装置からのＩＤ認証情報を受信できるか否かによって、前記受電装置を有する受電側機器の設置を検出し、
前記受電側機器の設置が検出されると、前記ＩＤ認証の処理に成功することを条件として前記送電装置に、前記受電装置に対する前記通常送電を実行させ、
前記間欠的な仮送電の開始時点から所定時間内に前記受電装置からの前記ＩＤ認証情報を受信できない場合、ならびに前記ＩＤ認証に失敗した場合には、前記送電装置を、前記間欠的な仮送電を実行する状態に復帰させ、
前記動作モード切換制御信号によって前記スイッチモードが選択される場合、送電側機器に設けられたスイッチのオンを契機として、前記ＩＤ認証の処理を可能とするために、前記送電装置に前記受電装置に対する非間欠的な仮送電を実行させ、
前記非間欠的な仮送電を開始した時点から所定時間内に、前記非間欠的な仮送電を受けた前記受電装置からの前記ＩＤ認証情報を受信すると、前記ＩＤ認証情報に基づいて前記ＩＤ認証の処理を実行し、前記ＩＤ認証に成功した後に、前記送電装置に、前記受電装置に対する前記通常送電を実行させ、前記非間欠的な仮送電を開始した時点から所定時間内に前記受電装置からの前記ＩＤ認証情報を受信できない場合ならびに前記ＩＤ認証に失敗した場合には、前記送電装置を、前記非間欠的な仮送電を停止して前記スイッチのオンを待つ初期状態に戻るように制御することを特徴とする無接点電力伝送システム。
【請求項１８】
請求項１７記載の無接点電力伝送システムであって、
前記動作モード切換制御信号によって前記オートモードが選択される場合、前記送電側制御回路は、前記通常送電の期間中に前記受電装置からの満充電通知を検出すると、前記送電装置に前記通常送電を停止させると共に、
満充電後の取り去り検出のための送電および満充電後の再充電の要否判定のための送電を実行させ、
前記満充電後の取り去り検出のための送電を受けた前記受電装置から送られてくる信号に基づいて前記取り去りが検出された場合には、前記送電装置を前記間欠的な仮送電を実行する状態に復帰させ、
前記満充電後の再充電の要否判定のための送電を受けた前記受電装置から送られてくる信号に基づいて再充電が必要と判定された場合には、前記送電装置に前記通常送電を再開させることを特徴とする無接点電力伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送電制御装置、送電装置、無接点電力伝送システムおよび電子機器等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電磁誘導を利用し、金属部分の接点がなくても電力伝送を可能にする無接点電力伝送（非接触電力伝送）が脚光を浴びている、この無接点電力伝送の適用例として、携帯電話端末や家庭用機器（例えば電話端末の子機や時計）の充電などが提案されている。
【０００３】
１次コイルと２次コイルを用いた無接点電力伝送装置は、例えば、特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００６−６０９０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
無接点電力伝送装置では、例えば電子機器の電池（バッテリ）の長寿命化のために、低消費電力性が厳しく要求される。したがって、送電側機器（送電側機器）から受電側機器（受電側機器）への無駄な電力伝送をできるだけ抑制することが重要である。
【０００５】
また、無接点電力伝送装置では、何よりも高い安全性および信頼性が求められる。例えば、規格外の受電側機器に誤って電力伝送を行うと、機器の破損が生じる場合がある。
【０００６】
また、規格に合致した受電側機器に対して電力伝送を行う場合であっても、送電環境が不適切である場合には、送電を停止しなければならない。例えば、金属異物が存在する環境下で送電を行う場合には、異常発熱が生じる危険性があり、この場合には、送電を停止しなければならない。但し、金属異物の大きさは、小、中程度のものもあれば、大きなもの（例えば薄い板状で、送電側機器と受電側機器を完全に遮断するようなもの）もあり、どのような異物に対しても安全対策が採られるのが望ましい。
【０００７】
また、無接点電力伝送装置は、ユーザの日常生活の利便性を高める目的をもつため、使い勝手のよい装置である必要がある。また、無接点電力伝送装置では、部品点数を削減して、小型化ならびに低コスト化を実現することも重要である。
【０００８】
また、無接点電力伝送システムを利用する顧客のニーズを満足させるために、利便性ならびに柔軟性に富んだシステムを提供することも重要である。顧客のニーズは多様である。
例えば、自らが動作スイッチをオン／オフして、システムの動作／非動作を主体的にコントロールできるシステム（すなわちスイッチモードをもつシステム）を望む顧客がいる一方、スイッチ操作は面倒であるため全自動で動作するシステム（すなわちオートモードをもつシステム）を望む顧客もある。また、顧客が、例えば、システムを設置する環境に応じて、スイッチモードとオートモードを適宜、使い分けることを望む場合もあり得る。無接点電力伝送システムを広く普及させるためには、このような多様な顧客のニーズにきめ細かく応えることが重要である。
【０００９】
本発明の幾つかの実施形態によれば、例えば、顧客のニーズに応じてスイッチモードとオートモードを、適宜、切り換えることが可能となり、ユーザの利便性が高く、かつ消費電力の抑制が可能な無接点電力伝送技術を提供することができる。また、例えば、万全の安全対策が施された信頼性が高い無接点電力伝送技術を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明の送電制御装置の一態様は、送電装置から受電装置に対して、電磁結合された１次コイルおよび２次コイルを経由して無接点で電力を伝送する無接点電力伝送システムにおける、前記送電装置に設けられる送電制御装置であって、前記受電装置を有する受電側機器が、無接点電力伝送による受電が可能な場所に設置されたことを自動的に検出した後に、前記受電側機器の負荷に電力を供給するための通常送電を開始するオートモードと、動作トリガスイッチがオンされた後に前記通常送電を開始するスイッチモードと、を切り換える動作モード切換制御信号を入力するための動作モード切換端子と、前記動作トリガスイッチの操作によって生じる動作トリガ信号を入力するための動作トリガ端子と、前記受電装置への送電を制御すると共に、前記動作モード切換制御信号に基づいて前記送電装置の動作モードを切り換える送電側制御回路と、を有する。
【００１１】
本態様の送電制御装置では、動作モード切換信号を送電側制御回路に与えることによって、スイッチモード（動作トリガスイッチのオンを契機として所定動作を開始するモード）と、オートモード（送電側機器の設置を自動的に検出して所定動作を開始するモード）とを切り換えることが可能である。スイッチモードの場合、ユーザは受電側機器を所定位置にセットした後、適切なタイミングで動作トリガスイッチをオンして送電を開始することができる。また、動作トリガスイッチを再操作して、動作トリガ信号を送電側制御回路に再入力することによって、送電を強制的に停止させることもできる。すなわち、スイッチモードによれば、ユーザの思い通りに無接点電力伝送システムを利用することができる。また、動作トリガスイッチがオンされる前は、送電装置からの送電は一切、行われないため、無駄な電力消費が生じない。一方、オートモードでは、送電制御装置が受電側機器の設置を自動的に検出して送電を開始するため、ユーザはスイッチ操作を行う必要がなく、無接点電力伝送システムの利便性および使い勝手が向上する。動作モードの切り換えが可能となることによって、多様なニーズに適合可能な無接点電力伝送システムが実現される。
【００１２】
（２）本発明の送電側制御回路の他の態様では、前記送電側制御回路は、前記動作モード切換制御信号によってオートモードが選択される場合、前記送電装置に間欠的な仮送電を実行させ、前記仮送電を受けた前記受電装置からの応答を検出することによって前記受電側機器の前記設置を検出し、前記設置が検出された場合は、前記送電装置に前記受電装置に対する連続的な前記通常送電を実行させ、前記設置が検出されない場合は、前記送電装置に前記間欠的な仮送電を実行する状態を継続させ、前記動作モード切換制御信号によって前記スイッチモードが選択される場合、前記送電装置を、前記動作トリガ端子に前記動作トリガ信号が入力される毎に、前記受電装置に対する送電の開始ならびに停止を繰り返えすように制御する。
【００１３】
本態様では、オートモードが選択されると、送電側制御回路が、送電装置に間欠的な仮送電を実行させ、受電装置からの応答を検出することによって受電側機器の設置を自動的に検出する。受電側機器の設置が検出されるまで、間欠的な仮送電を行う状態が継続される。また、スイッチモードが選択される場合、ユーザが動作トリガスイッチをオンすると、受電装置に対する送電（仮送電）が開始され、また、ユーザが動作トリガスイッチを再操作すると、送電（仮送電および通常送電の双方を含む）が強制的に停止される。動作トリガスイッチがオンされる毎に、以下、同様の動作が繰り返される。
【００１４】
（３）本発明の送電制御装置の他の態様では、前記送電側制御回路は、前記オートモードおよび前記スイッチモードのどちらが選択されているかにかかわらず、前記通常送電の前に、ＩＤ認証処理を実行して、前記受電側機器が前記無接点電力伝送システムに対する適合性を有するか否かを判定し、前記ＩＤ認証に成功した後に、前記送電装置に前記通常送電を実行させる。
【００１５】
通常送電の前に、受電装置から送られてくるＩＤ認証情報（例えば、製造業者を示す番号、機器ＩＤ番号、電力定格情報等）に基づくＩＤ認証処理を実行することによって、不適切な対象に対する通常送電が確実に防止され、信頼性、安全性が格段に向上する。
【００１６】
（４）本発明の送電制御装置の他の態様では、前記動作モード切換制御信号によって前記オートモードが選択される場合、前記送電側制御回路は、前記送電装置に間欠的な仮送電を実行させ、前記仮送電の開始時点から所定時間内に、前記仮送電を受けた前記受電装置からのＩＤ認証情報を受信できるか否かによって、前記受電装置を有する受電側機器の設置を検出し、前記受電側機器の設置が検出された場合、前記ＩＤ認証に成功することを条件として、前記送電装置に、前記受電装置に対する通常送電を実行させ、前記仮送電の開始時点から所定時間内に前記受電装置からのＩＤ認証情報を受信できない場合、ならびに前記ＩＤ認証に失敗した場合には、前記送電装置に、前記間欠的な仮送電を実行する状態を継続させる。
【００１７】
オートモード時において、送電側制御回路は、間欠的に仮送電を実行し、仮送電の開始タイミングから所定時間内に、受電装置からのＩＤ認証情報を受信できるか否かによって受電側機器の設置を検出する。すなわち、受電側機器がセットされていれば、仮送電を実行した場合、所定時間内にＩＤ認証情報の応答があるはずである。よって、ＩＤ認証情報が所定時間内にリターンされるか否かによって、受電側機器の設置の検出が可能である。ここで、オートモード時における仮送電とは、受電装置への通常送電（負荷に給電するという本来の目的に沿った送電）前に行う送電であり、例えば間欠的な送電である。
【００１８】
（５）本発明の送電制御装置の他の態様では、前記送電側制御回路は、前記通常送電の期間中に前記受電装置からの満充電通知を検出すると、前記送電装置に前記通常送電を停止させると共に、満充電後の取り去り検出のための送電および満充電後の再充電の要否判定のための送電を実行させ、前記満充電後の取り去り検出のための送電を受けた前記受電装置から送られてくる信号に基づいて前記取り去りが検出された場合には、前記送電装置を前記間欠的な仮送電を実行する状態に復帰させ、前記満充電後の再充電の要否判定のための送電を受けた前記受電装置から送られてくる信号に基づいて再充電が必要と判定された場合には、前記送電装置に前記通常送電を再開させる。
【００１９】
本態様では、オートモード時において、受電側機器の負荷が満充電になった後、さらに、負荷状態を監視して再充電の管理も自動的に行う。すなわち、満充電になった後も受電側機器がセットされたままである場合、時間が経過すれば、負荷（バッテリ）が放電して再充電が必要になることがある。そこで、送電装置は、満充電が検出された後、通常送電に代わる送電（間欠的な送電でもよく、周波数を異ならせた弱いレベルの連続送電でもよい）を実行し、負荷の再充電の要否判定も自動的に行い、再充電が必要になれば送電を再開する。これによって、負荷の再充電が自動的に実行される。したがって、満充電後に受電側機器が長時間、放置された場合でも、ユーザが受電側機器を使用する時点では、バッテリは常に満充電の状態である。よって、せっかく充電したのに、その後の放電によって、結果的に不十分な充電状態になってしまうという不都合が生じず、よって、ユーザの期待を裏切ることがない。但し、満充電後に、受電側機器が取り去られた場合には、再充電の管理は不要である。よって、満充電後の取り去り検出のための送電（間欠的な送電でもよく、上述の周波数を異ならせた弱いレベルの連続送電であってもよい）も併せて実行する。取り去り検出用の間欠送電を受けた受電側機器からの応答がなければ、受電側機器は取り去られたと判定することができる。取り去りが検出されると、送電側制御回路は、送電装置を初期状態に復帰させる。なお、上述の「満充電」の意味は、例えば「受電装置側の負荷状態が所定の状態である」というふうに広義に解釈することができる。よって、負荷はバッテリに限定されるものではない。例えば、受電側機器の所定の回路が負荷となる場合もあり得る。すなわち、例えば、「送電装置からの送電を受けて所定の回路が動作した後、その所定の回路が動作不要となった状態」は、負荷が満充電になった場合に相当し、このような場合も本態様の技術的範囲に含まれる。
【００２０】
（６）本発明の送電制御装置の他の態様では、前記動作モード切換制御信号によって前記スイッチモードが選択される場合、前記送電側制御回路は、送電側機器に設けられた前記動作トリガスイッチのオンを契機として、ＩＤ認証処理を可能とするために、前記送電装置に前記受電装置に対する仮送電を実行させ、前記仮送電を開始した時点から所定時間内に、前記仮送電を受けた前記受電装置からのＩＤ認証情報を受信すると、前記ＩＤ認証情報に基づいて前記ＩＤ認証処理を実行し、前記ＩＤ認証に成功した後に、前記送電装置に前記受電装置に対する前記通常送電を実行させ、前記仮送電を開始した時点から前記所定時間内に前記受電装置からの前記ＩＤ認証情報を受信できない場合ならびに前記ＩＤ認証に失敗した場合には、前記送電装置を、前記仮送電を停止して前記動作トリガスイッチのオンを待つ初期状態に戻るように制御する。
【００２１】
スイッチモード時において、送電側機器に設けられた動作トリガスイッチのオン（スイッチによるトリガ生成）を契機として、送電側から受電側への仮送電を開始する。ここで、「スイッチオンモード時における仮送電」は、ＩＤ認証を可能とするための、通常送電前の送電（例えば、連続送電）を意味する。動作トリガスイッチの利用形態としては、例えば、受電側機器をセットした後にユーザが動作トリガスイッチをオンする場合と、動作トリガスイッチをオンしてから受電側機器をセットする場合とがある。いずれの場合も、ユーザによる動作トリガスイッチのオン（つまり、ユーザによる充電開始の明確な意思表示）を送電（仮送電を含む）の条件とするため、ユーザの知らないうちに不意打ち的に送電が開始されることがなく、ユーザの安心感が高まる。また、受電側機器をセットすると、その自重で動作トリガスイッチがオンする場合もあり得る。この場合には、ユーザのスイッチオンの手間を省くことができる。この構成によれば、動作トリガスイッチオン前は、送電は一切、行わなくてもよくなる（つまり、受電側機器のセットを検出するための間欠的な仮送電を行うことが必要なくなる）。無駄な電力送電を行わないことによって、消費電力の削減と安全性の向上を図ることができる。
【００２２】
（７）本発明の送電制御装置の他の態様では、前記送電側制御回路は、前記通常送電の開始後に、前記受電装置からの満充電通知を受信すると、前記送電装置を、前記通常送電を停止して前記動作トリガスイッチのオンを待つ初期状態に戻るように制御する。
【００２３】
受電側機器からの満充電通知（広義には送電停止要求）によって、通常送電が停止されるため、不要な電力伝送が生じず、これに伴い発熱の心配もなくなる。よって、安全性のさらなる向上が実現され、さらなる低消費電力化も達成される。
【００２４】
（８）本発明の送電制御装置の他の態様では、前記送電側制御回路は、前記１次コイルの誘起電圧信号の波形の変化によって異物の有無を判定し、前記通常送電中に異物が検出された場合に、前記送電装置に前記通常送電を停止させる。
【００２５】
（９）本発明の送電制御装置の他の態様では、前記送電側制御回路は、前記１次コイルと前記２次コイルとの間に載置された異物を前記受電側機器と誤認して前記通常送電が継続する乗っ取り状態を検出し、前記通常送電中に乗っ取り状態が検出されると、前記送電装置に前記通常送電を停止させる。
【００２６】
通常送電期間中において、いわゆる「乗っ取り状態」の検出を実行することとし、無接点電力伝送システムの安全性、信頼性のさらなる向上を図るものである。「乗っ取り状態」は、異物挿入の特殊な形態と位置付けられるものであり、「異物を受電側機器と誤認して通常送電が継続される状態」のことである。例えば、薄い金属板が１次コイルと２次コイル間を完全に遮断するように挿入された場合、送電側から見れば、相当程度の負荷が常に存在することになり、例えば、取り去り検出が困難となる。つまり、受電側機器が取り去られた後も、送電側からみて、受電側機器に相当する負荷が検出されてしまうため、取り去り検出ができず、この場合は通常送電を止めることができない。この場合、金属板は高温に達し、異常発熱や発火、機器破損、火傷等が生じるおそれがある。そこで、「異物検出」、「取り去り検出」の他に、「乗っ取り検出」機能を設けて、乗っ取り状態が検出された場合、通常送電を速やかに停止する。これによって、無接点電力伝送システムの安全性、信頼性のさらなる向上を図ることができる。
【００２７】
（１０）本発明の送電制御装置の他の態様では、前記送電側制御回路は、前記送電装置からみた前記受電装置側の負荷の間欠的な変化を検出し、前記通常送電中における前記負荷の間欠的な変化の検出の有無によって、前記乗っ取り状態を検出する。
【００２８】
「乗っ取り状態」となると、受電側から送電側への信号伝達は、異物によって阻止され、送電側に到達できない。この原理を利用し、受電側から何らかの信号を送電側に送信し、受電側にてその信号を検出できるか否かによって「乗っ取り状態」を検出するものである。例えば、受電装置が負荷変調によって２次コイルおよび１次コイルを経由して信号（物理的な信号）を送電側に送り、その信号（物理的な信号）を送電側で検出できるか否かによって乗っ取り状態を判定する。但し、この方法に限定されるものではない。例えば、受電側に発光手段を設け、送電側に受光手段を設け、送電側において受電側からの光（赤外光等を含む）を検出できるか否かによって「乗っ取り状態」を検出するようにしてもよい。外光（周囲光）が異物に遮られることなく送電装置に到達するか否かを検出してもよい。電気信号や光の他、受電側からの音を送電側にて所定レベルで検出できるか否かによって乗っ取り検出を行ってもよい。
【００２９】
（１１）本発明の送電制御装置の他の態様は、受電装置に対して電力を伝送する送電装置に設けられる送電制御装置であって、第１の信号が入力される第１の端子と、第２の信号が入力される第２の端子と、前記送電装置の制御を行う送電制御回路と、を含み、記送電制御回路は前記第１の信号に基づいて第１の動作モードまたは第２の動作モードで前記送電装置を動作させ、前記第１の動作モードにおいては、前記送電装置が、前記受電装置が受電が可能な場所に存在することを自動的に検出した後に、前記受電装置に電気的に接続された負荷に電力を供給するための送電を行い、前記第２の動作モードにおいては、前記第２の端子に前記第２の信号が入力された後に前記送電を行う。
【００３０】
本態様の送電制御装置には、第１の信号が入力される第１の端子と、第２の信号が入力される第２の端子とが設けられる。また、動作モードとして、第１の動作モードおよび第２の動作モードが用意される。第１の動作モードを選択するか、あるいは第２の動作モードを選択するかは、第１の端子に入力される第１の信号によって決定される。動作モードの切り換えが可能であるため、多様なニーズに適合可能な、使い勝手のよい電力伝送システムが実現される。
【００３１】
また、第１の動作モードでは、送電装置が、受電装置が受電が可能な場所に存在することを自動的に検出した後に、受電装置に電気的に接続された負荷に電力を供給するための送電を行う。第２モードでは、送電装置は、第２の端子に第２の信号が入力された後に送電を行う。
【００３２】
第１の動作モードによれば、受電装置が受電可能な位置に置かれたことを検出して自動的に電力伝送が開始されるため、電力伝送システムの利便性および使い勝手が向上する。また、第２の動作モードによれば、第２の端子への第２の信号の入力タイミングを制御することによって、送電タイミングを自由に制御することができる。また、第２の信号が第２の端子に入力される前は、送電装置による送電は一切、行われないため、無駄な電力消費が生じない。
【００３３】
（１２）本発明の送電装置は、上記の送電制御装置と、交流電圧を生成して前記１次コイルに供給する送電部と、を含む。
【００３４】
これによって、オートモードとスイッチモードを適宜、切り換えることが可能な、新規な送電装置が実現される。
【００３５】
（１３）本発明の電子機器の一態様では、上記の送電装置と、前記動作モード切換制御信号を発生させるための動作モード切換スイッチと、前記動作トリガスイッチと、を含む。
【００３６】
例えば、送電側機器としての充電器（クレードル）に動作モード切換スイッチと、動作トリガスイッチと、上記の送電装置とを設けることによって、ユーザは、オートモードとスイッチモードを適宜、切り換えることができる。
【００３７】
（１４）本発明の電子機器の他の態様では、ユーザが前記動作モード切換スイッチを操作可能な場所に、前記動作モード切換スイッチが設けられる。
【００３８】
これによって、ユーザは、直接的に動作モード切換スイッチを操作して、スイッチモードとオートモードのいずれかを自由に選択することができる。よって、無接点電力伝送システムの利便性が向上する。
【００３９】
（１５）本発明の電子機器の他の態様では、前記動作モード切換スイッチは、ユーザが操作できない場所に設けられる。
【００４０】
本態様では、ユーザは、直接的に動作モード切換スイッチを操作することができない。本態様では、例えば、メーカが送電側機器を出荷するときに、オートモードを選択するか否かを決定する。本態様は、例えば、不特定多数のユーザが無接点電力伝送システムを利用する場合に好適である。つまり、無接点電力伝送システムが不特定多数の利用に供されるときは、個々のユーザにオートモード／スイッチモードを選択させると、かえって混乱を招く結果となる可能性がある。したがって、例えば、製品出荷時に、メーカ側で、オートモードかスイッチモードかを決定した方が、混乱がなく、システムについての理解を得やすい。
【００４１】
（１６）本発明の電子機器の他の態様は、複数の前記動作モード切換スイッチを有する。
【００４２】
オートモードの種類を豊富化することによって、より多様なユーザのニーズに応えることが可能となる。例えば、第１のオートモードでは、受電側機器設置の自動検出、仮送電、ＩＤ認証、通常送電、取り去りや異物の検出、満充電の検出、通常送電の停止の一連の動作を全自動で行う。第２のオートモードでは、さらに、満充電後の再充電管理も自動的に行わせることができる。
【００４３】
（１７）本発明の無接点電力伝送システムの一態様は、送電装置から受電装置に対して、電磁結合された１次コイルおよび２次コイルを経由して無接点で電力を伝送する無接点電力伝送システムであって、前記送電装置は、１次コイルの誘起電圧に基づいて前記受電装置への送電を制御する送電側制御装置を含み、前記送電制御装置は、前記受電装置を有する受電側機器の設置を自動的に検出し、ＩＤ認証処理を経て通常送電を開始するオートモードと、動作トリガスイッチのオンを契機として送電を開始し、ＩＤ認証処理を経て通常送電を開始するスイッチモードと、を切り換えるための動作モード切換制御信号が入力される動作モード切換端子と、前記動作トリガスイッチの操作によって生じる動作トリガ信号が入力される動作トリガ端子と、前記受電装置への送電を制御すると共に、前記動作モード切換制御信号を受けて、前記送電装置の動作モードを切り換える送電側制御回路と、を有し、前記受電装置は、負荷に対する電力供給を制御する給電制御部と、前記受電装置を制御する受電側制御回路を有する受電制御装置と、を含み、前記送電装置の前記送電側制御回路は、前記動作モード切換制御信号によって前記オートモードが選択される場合、間欠的な仮送電を実行し、前記仮送電の開始時点から所定時間内に、前記仮送電を受けた前記受電装置からのＩＤ認証情報を受信できるか否かによって、前記受電装置を有する受電側機器の設置を検出し、前記受電側機器の設置が検出されると、前記ＩＤ認証処理に成功することを条件として前記送電装置に、前記受電装置に対する前記通常送電を実行させ、前記仮送電の開始時点から所定時間内に前記受電装置からのＩＤ認証情報を受信できない場合、ならびに前記ＩＤ認証に失敗した場合には、前記送電装置を、前記間欠的な仮送電を実行する状態に復帰させ、前記動作モード切換制御信号によって前記スイッチモードが選択される場合、送電側機器に設けられたスイッチのオンを契機として、前記ＩＤ認証処理を可能とするために、前記送電装置に前記受電装置に対する仮送電を実行させ、前記仮送電を開始した時点から所定時間内に、前記仮送電を受けた前記受電装置からのＩＤ認証情報を受信すると、前記ＩＤ認証情報に基づいて前記ＩＤ認証処理を実行し、前記ＩＤ認証に成功した後に、前記送電装置に、前記受電装置に対する前記通常送電を実行させ、前記仮送電を開始した時点から所定時間内に前記受電装置からの前記ＩＤ認証情報を受信できない場合ならびに前記ＩＤ認証に失敗した場合には、前記送電装置を、前記仮送電を停止して前記スイッチのオンを待つ初期状態に戻るように制御する。
【００４４】
これによって、顧客のニーズに応じてスイッチモードとオートモードを、適宜、切り換えることが可能となり、ユーザの利便性が高く、かつ消費電力の抑制が可能な無接点電力伝送技術を提供することができる。また、ＩＤ認証や異物対策によって、万全な安全対策が施された信頼性が高い無接点電力伝送技術を提供することができる。
【００４５】
（１８）本発明の無接点電力伝送システムの他の態様では、前記動作モード切換制御信号によって前記オートモードが選択される場合、前記送電側制御回路は、前記通常送電の期間中に前記受電装置からの満充電通知を検出すると、前記送電装置に前記通常送電を停止させると共に、満充電後の取り去り検出のための送電および満充電後の再充電の要否判定のための送電を実行させ、前記満充電後の取り去り検出のための送電をうけた前記受電装置から送られてくる信号に基づいて前記取り去りが検出された場合には、前記送電装置を前記間欠的な仮送電を実行する状態に復帰させ、前記満充電後の再充電の要否判定のための送電を受けた前記受電装置から送られてくる信号に基づいて再充電が必要と判定された場合には、前記送電装置に前記通常送電を再開させる。
【００４６】
これによって、オートモードが選択されたとき、満充電後のバッテリ管理も全自動で行うことが可能となり、より利便性の高い無接点電力伝送システムが実現される。
【００４７】
このように、本発明の少なくとも一つの実施形態では、例えば、ユーザの利便性が高く、消費電力の抑制が可能な無接点電力伝送技術を提供できる。また、本発明の少なくとも一つの実施形態では、万全の安全対策が施された信頼性が高い無接点電力伝送技術を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成のすべてが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００４９】
（第１の実施形態）
図１（Ａ）〜図１（Ｃ）は、スイッチモードとオートモードの切り換えが可能な無接点電力伝送システムの構成例の概要を示す図である。図１（Ａ）の無接点電力伝送システムは、送電側機器（例えば、充電器（クレードル）である）５００と、送電側機器５００上に載置され、無接点電力伝送によって２次電池（バッテリ）が充電される受電側機器（例えば、携帯電話端末である）５１０と、を有する。送電側機器５００には、送電装置１０が内蔵されている。また、受電側機器５１０には、受電装置４０が内蔵されている。受電装置４０は、受電側機器５１０にアダプタ等を用いて外側から取り付けられてもよい。
【００５０】
図１（Ａ）の無接点電力伝送システムは、スイッチモードとオートモードを切り換えることができる。受電側機器５１０の主面の端部には動作トリガスイッチＳＷ１が設けられ、側面にはオートモードスイッチＳＷ２が設けられている。オートモードスイッチＳＷ２は、送電装置１０の動作モードを切り換えるための動作モード切換スイッチとして機能する。スイッチＳＷ１，ＳＷ２としては、例えば機械式のモメンタリスイッチを使用することができる。但し、これに限定されるものではなく、リレースイッチやマグネット式のスイッチ等、各種のスイッチを使用することができる。
【００５１】
「スイッチモード」は、ユーザが動作トリガスイッチＳＷ１を操作することによって、送電の開始／送電の停止のタイミングを自由に決定することができるモードである。スイッチモードの場合、満充電が検出されると、送電装置１０による通常送電は自動的に停止し、初期状態（動作トリガスイッチＳＷ１のオンを待つ状態）に戻る。また、通常送電中に、ユーザが動作トリガスイッチＳＷ１を押下すると、送電装置１０による通常送電は強制的に中止され、初期状態（動作トリガスイッチＳＷ１のオンを待つ状態）に戻る。
【００５２】
一方、「オートモード」は、ユーザが送電側機器５００上に受電側機器５１０を載置すると、送電装置１０が受電側機器５１０の設置を自動的に検出し、例えば、仮送電、ＩＤ認証、通常送電、取り去りや異物の検出、満充電の検出、通常送電の停止等の一連の動作を自動的に行う全自動モードである。また、満充電が検出されて通常送電が停止された後、さらに、再充電の要否判定、再充電の開始ならびに満充電後の取り去り検出を自動的に実行することもできる。
【００５３】
図１（Ａ）の無接点電力伝送システムでは、ユーザが、スイッチモードおよびオートモードのいずれかを自由に選択することができる。オートモードスイッチＳＷ２は、オートモードのオン／オフを切り換える動作モード切換スイッチとして機能する。オートモードスイッチＳＷ２によってオートモードが選択されると、送電制御装置（送電制御ＩＣ）２０はオートモードとなる。オートモードが選択されない場合は、代わりにスイッチモードが有効化される。オートモードが選択されているときは、動作トリガスイッチＳＷ１は無効化され、動作トリガスイッチＳＷ１が押下されたとしても、送電装置１０の動作は影響を受けない。
【００５４】
一方、オートモードが非選択のとき（オートモードが解除されているとき）は、代わりにスイッチモードが自動的に選択される。スイッチモードが選択されている場合、動作トリガスイッチＳＷ１は有効化され、ユーザが動作トリガスイッチＳＷ１を１回押下する毎に、送電装置１０は、送電の開始または送電の終了を繰り返す。
【００５５】
オートモードでは、ユーザは、受電側機器５１０を送電側機器５００上にセットするだけでよく、スイッチ操作等は一切、不要であり、ユーザの負担がなく、システムの利便性、使い勝手が向上する。
【００５６】
一方、スイッチモードでは、ユーザが、送電開始／送電停止のタイミングを主体的に決定することができるため、ユーザは、思い通りにシステムを利用することができ、この点で、利便性の高いシステムが実現される。また、スイッチモードの場合、ユーザが動作トリガスイッチＳＷ１をオンするまでは送電は一切、行われない。また、満充電が検出されると、通常送電が停止して初期状態に戻るため、動作トリガスイッチＳＷ１が再び押下されるまで、送電は一切、行われない。よって、無駄な電力消費がなく、省電力化が可能である。
【００５７】
図１（Ｂ）の無接点電力伝送システムでは、オートモードスイッチＳＷ２が、送電側機器５００に内蔵されている。つまり、図１（Ｂ）のシステムでは、例えば、メーカが送電側機器５００を出荷するときに、オートモードを選択するか否かを決定する。オートモードを選択するのであれば、メーカの作業員が、オートモードスイッチＳＷ２を操作してオートモードをアクティブとする。実使用のシーンでは、ユーザは、オートモードの選択／非選択を切り換えることができない。図１（Ｂ）のシステムは、例えば、不特定多数のユーザがシステムを利用する場合に好適である。つまり、システムが不特定多数の利用に供されるときは、個々のユーザにオートモード／スイッチモードを選択させると、かえって混乱を招く結果となる可能性がある。したがって、例えば、製品出荷時に、メーカ側で、オートモードかスイッチモードかを決定した方が、混乱がなく、システムについての理解を得やすい。
【００５８】
図１（Ｃ）の無接点電力伝送システムは、図１（Ａ）のシステムの変形例である。図１（Ｃ）のシステムでは、オートモードスイッチが２個用意されている。すなわち、送電側機器５００の両側面の各々には、第１のオートモードスイッチＳＷ２ａおよび第２のオートモードスイッチＳＷ２ｂが設けられている。すなわち、図１（Ｃ）のシステムでは、オートモードの種類を選択することができる。
【００５９】
第１のオートモードスイッチＳＷ２ａによって選択されるオートモードは、例えば、受電側機器５１０の設置の自動検出、仮送電、ＩＤ認証、通常送電、取り去りや異物の検出、満充電の検出、通常送電の停止の一連の動作を全自動で行うモードである。第２のオートモードスイッチＳＷ２ｂによって選択されるオートモードは、さらに、満充電後の再充電管理も自動的に行うモードである。例えば、第２のオートモードスイッチＳＷ２ｂによって第２のオートモードが選択されると、送電装置１０は、受電側機器５１０の設置の自動検出、仮送電、ＩＤ認証、通常送電、取り去りや異物の検出、満充電の検出、通常送電の停止、満充電後の再充電の要否判定、再充電の開始ならびに満充電後の取り去り検出、を含む一連の動作を自動的に実行する。
【００６０】
満充電後に、受電側機器５１０をすぐに使用する予定のユーザは、オートモードを利用するとき、第１のオートモードスイッチＳＷ２ａをオンする。受電側機器５１０を長時間にわたって放置する予定のユーザは、第２のオートモードスイッチＳＷ２ｂをオンする。このように、ユーザの利用形態に応じて、オートモードの種類を使い分けることができる。なお、オートモードの種類は、上述の例に限定されない。３種類以上のオートモードを設けて、それに合わせてオートモードスイッチの数を増やしてもよい。また、満充電後の再充電監視だけを行うオートモードを設けることもできる。すなわち、第２のオートモードスイッチＳＷ２ｂに対応するオードモードを、満充電後の再充電管理に特化したオートモードであってもよい。例えば、携帯端末を長期間、放置する予定があるユーザは、送電側機器５００上に携帯端末をセットし、第２のオートモードスイッチＳＷ２ｂをオンする。携帯端末のバッテリが放電して再充電が必要になると、自動的に携帯端末が再充電されるため、携帯端末のバッテリを、常に満充電の状態に保つことが可能である。
【００６１】
次に、本発明が適用される好適な電子機器の例、ならびに、無接点電力伝送技術の原理について説明する。
【００６２】
（電子機器の例と無接点電力伝送の原理）
図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、無接点電力伝送手法が適用される電子機器の例ならびに誘導トランスを用いた無接点電力伝送の原理を説明するための図である。
図２（Ａ），図２（Ｂ）に示されるように、送電側電子機器である充電器（クレードル）５００は、送電装置（送電側制御回路（送電側制御ＩＣ）を含む送電モジュール等）１０を有する。
【００６３】
また、この充電器（クレードル）５００は、送電開始または送電停止の契機（きっかけ、トリガ）を与える動作トリガスイッチＳＷ１と、オートモードスイッチＳＷ２と、充電器の送電時に点灯し、かつ、発光色を変えることによってオートモード／スイッチモードの識別を可能とする表示部（ＬＥＤ等）１６と、を有する。
【００６４】
図２（Ａ）の充電器（クレードル）５００では、動作トリガスイッチＳＷ１は、受電側電子機器（携帯電話端末）５１０が搭載される領域外に設けられている。携帯電話端末５１０の充電を希望するユーザは、オートモードが非選択の状態で、動作トリガスイッチＳＷ１を押下する。すると、これを契機（きっかけ）として、送電装置１０からの送電（位置検出やＩＤ認証を行うための仮送電）が開始される。また、送電（仮送電ならびに通常送電を含む）中において、動作トリガスイッチＳＷ１が押下されると、送電は強制的に停止される。
【００６５】
また、図２（Ｂ）の充電器（クレードル）５００では、動作トリガスイッチＳＷ１は、受電側機器（携帯電話端末）５１０が搭載される領域内に設けられている。よって、携帯電話端末５１０が充電器（クレードル）５００上に載置されると、充電器（クレードル）５００の自重によって動作トリガスイッチＳＷ１は自動的に押下（オン）される。これを契機として、充電器（クレードル）５００からの送電（位置検出やＩＤ認証を行うための仮送電）が開始される。また、送電（仮送電ならびに通常送電を含む）中において、動作トリガスイッチＳＷ１が再度、押下されると（例えば、携帯電話端末５１０が持ち上げられた後、再度、設置されることによって動作トリガスイッチＳＷ１が押下されるような場合）、送電は強制的に停止される。
【００６６】
図２（Ｂ）の場合も、図２（Ａ）と同様に、動作トリガスイッチＳＷ１は送電開始の契機（きっかけ）を与えるという役割をしており、携帯電話端末５１０の存在を検出するために用いられているのではない（携帯電話端末５１０の取り去りは、１次コイルの誘起電圧に基づいて判定されるのが基本である：後述）。但し、このことは、動作トリガスイッチＳＷ１が、携帯電話端末５１０の存在を検出する機能を兼ねることを排除するものではない。
【００６７】
受電側機器である携帯電話端末５１０は、受電装置（受電側制御回路（受電側制御ＩＣ）を含む受電モジュール等）４０を有する。この携帯電話端末５１０は、ＬＣＤなどの表示部５１２、ボタン等で構成される操作部５１４、マイク５１６（音入力部）、スピーカ５１８（音出力部）、アンテナ５２０を有する。
【００６８】
充電器５００にはＡＣアダプタ５０２を介して電力が供給される。この電力が、無接点電力伝送により送電装置１０から受電装置４０に送電される。これにより、携帯電話端末５１０のバッテリを充電したり、携帯電話端末５１０内のデバイスを動作させたりすることができる。
【００６９】
図２（Ｃ）に模式的に示すように、送電装置１０から受電装置４０への電力伝送は、送電装置１０側に設けられた１次コイルＬ１（送電コイル）と、受電装置４０側に設けられた２次コイルＬ２（受電コイル）を電磁的に結合させて電力伝送トランスを形成することで実現される。これにより非接触での電力伝送が可能になる。
【００７０】
なお、本実施形態が適用される電子機器は携帯電話端末５１０に限定されない。例えば腕時計、コードレス電話器、シェーバー、電動歯ブラシ、リストコンピュータ、ハンディターミナル、携帯情報端末、あるいは電動自転車などの種々の電子機器に適用できる。
【００７１】
特に好適な電子機器の例としては、携帯端末（携帯電話端末、ＰＤＡ端末、持ち運び可能なパーソナルコンピュータ端末を含む）や時計（ウオッチ）があげられる。本発明の受電装置は、構成が簡単で小型であるため携帯端末等への搭載も可能であり、低損失であるために、例えば、電子機器における２次電池の充電時間を短縮することが可能であり、また、発熱が低減されることから、電子機器の安全面からみた信頼性も向上する。
【００７２】
特に、携帯端末（携帯電話端末、ＰＤＡ端末、持ち運び可能なパーソナルコンピュータ端末を含む）は、高負荷時の充電電流量が大きく、発熱の問題も顕在化しやすい。よって、本発明が有する低損失かつ低発熱という特性を十分に活かすことが可能な機器といえる。
【００７３】
（送電装置および受電装置の内部構成例）
図３は、送電装置、受電装置を含む無接点電力伝送システムにおける、各部の具体的な構成の一例を示す回路図である。図示されるように、送電装置１０は、送電制御装置２０と、送電部１２と、波形モニタ回路１４と、動作トリガスイッチＳＷ１と、オートモードスイッチＳＷ２と、を有する。また、送電制御装置２０は、送電側制御回路２２と、発振回路２４と、ドライバ制御回路２６と、波形検出回路２８と、を有する。
【００７４】
また、受電装置４０には、受電部４２と、負荷変調部４６と、給電制御部４８と、受電制御装置５０と、が設けられている。また、負荷９０は、充電制御装置９２とバッテリ（２次電池）９４が含まれる。以下具体的に説明する。充電器５００などの送電側の電子機器は、少なくとも図３に示される送電装置１０を含む。また、携帯電話端末５１０などの受電側の電子機器は、少なくとも受電装置４０と負荷９０を含む。そして、図３の構成により、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２を電磁的に結合させて送電装置１０から受電装置４０に対して電力を伝送し、受電装置４０の電圧出力ノードＮＢ６から負荷９０に対して電力（電圧ＶＯＵＴ）を供給する無接点電力伝送（非接触電力伝送）システムが実現される。
【００７５】
送電装置１０（送電モジュール、１次モジュール）は、１次コイルＬ１、送電部１２、波形モニタ回路１４、表示部１６、送電制御装置２０を含むことができる。なお、送電装置１０や送電制御装置２０は図３の構成に限定されず、その構成要素の一部（例えば表示部、波形モニタ回路）を省略したり、他の構成要素を追加したり、接続関係を変更するなどの種々の変形実施が可能である。送電部１２は、電力伝送時には所定周波数の交流電圧を生成し、データ転送時にはデータに応じて周波数が異なる交流電圧を生成して、１次コイルＬ１に供給する。
【００７６】
図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、送電側機器と受電側機器との間の情報伝送の原理の一例を説明するための図である。１次側から２次側への情報伝達には周波数変調が利用される。また、２次側から１次側への情報伝達には負荷変調が利用される。図４（Ａ）に示されるように、例えば、データ「１」を送電装置１０から受電装置４０に対して送信する場合には、周波数ｆ１の交流電圧を生成し、データ「０」を送信する場合には、周波数ｆ２の交流電圧を生成する。また、図４（Ｂ）に示すように、受電装置４０は、負荷変調によって低負荷状態／高負荷状態を切り換えることができ、これによって、「０」，「１」を１次側（送電装置１０）に送信することができる。
【００７７】
図３に戻って説明を続ける。図３の送電部１２は、１次コイルＬ１の一端を駆動する第１の送電ドライバと、１次コイルＬ１の他端を駆動する第２の送電ドライバと、１次コイルＬ１と共に共振回路を構成する少なくとも１つのコンデンサを含むことができる。そして、送電部１２が含む第１、第２の送電ドライバの各々は、例えば、パワーＭＯＳトランジスタにより構成されるインバータ回路（あるいはバッファ回路）であり、送電制御装置２０のドライバ制御回路２６により制御される。
【００７８】
１次コイルＬ１（送電側コイル）は、２次コイルＬ２（受電側コイル）と電磁結合して電力伝送用トランスを形成する。例えば、電力伝送が必要なときには、図１に示すように、充電器５００の上に携帯電話端末５１０を置き、１次コイルＬ１の磁束が２次コイルＬ２を通るような状態にする。一方、電力伝送が不要なときには、充電器５００と携帯電話端末５１０を物理的に離して、１次コイルＬ１の磁束が２次コイルＬ２を通らないような状態にする。
【００７９】
波形モニタ回路１４は、１次コイルＬ１の誘起電圧を検出する回路であり、例えば、抵抗ＲＡ１、ＲＡ２や、ＲＡ１とＲＡ２の接続ノードＮＡ３とＧＮＤ（広義には低電位側電源）との間に設けられるダイオードＤＡ１を含む。具体的には、１次コイルの誘起電圧を抵抗ＲＡ１、ＲＡ２で分圧することによって得られた信号ＰＨＩＮが、送電制御装置２０の波形検出回路２８に入力される。
【００８０】
表示部１６は、無接点電力伝送システムの各種状態（電力伝送中、ＩＤ認証等）を、色や画像などを用いて表示するものであり、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）やＬＣＤ（液晶表示装置）などにより実現される。
【００８１】
送電制御装置２０は、送電装置１０の各種制御を行う装置であり、集積回路装置（ＩＣ）などにより実現できる。この送電制御装置２０は、送電側制御回路２２と、発振回路２４と、ドライバ制御回路２６と、波形検出回路２８と、を含む。
【００８２】
また、送電側制御回路２２は、送電装置１０や送電制御装置２０の制御を行うものであり、例えば、ゲートアレイやマイクロコンピュータなどにより実現できる。
【００８３】
具体的には、送電側制御回路２２は、電力伝送、負荷検出、周波数変調、異物検出、あるいは着脱検出などに必要な各種のシーケンス制御や判定処理を行う。上述のとおり、送電側制御回路２２は、スイッチ（ＳＷ）のオンを契機として、受電装置４０に対する、位置検出やＩＤ認証用の仮送電を開始する（後述）。
【００８４】
発振回路２４は、例えば、水晶発振回路により構成され、１次側のクロックを生成する。ドライバ制御回路２６は、発振回路２４で生成されたクロックや制御回路２２からの周波数設定信号などに基づいて、所望の周波数の制御信号を生成し、送電部１２の送電ドライバ（不図示）に出力し、その送電ドライバの動作を制御する。
【００８５】
波形検出回路２８は、１次コイルＬ１の一端の誘起電圧に相当する信号ＰＨＩＮの波形をモニタし、負荷検出、異物検出等を行う。例えば、受電装置４０の負荷変調部４６が、送電装置１０に対してデータを送信するための負荷変調を行うと、１次コイルＬ１の誘起電圧の信号波形が、それに対応して変化する。
【００８６】
具体的には、例えば図４（Ｂ）に示すように、データ「０」を送信するために、受電装置４０の負荷変調部４６が負荷を低くすると、信号波形の振幅（ピーク電圧）が小さくなり、データ「１」を送信するために負荷を高くすると、信号波形の振幅が大きくなる。したがって、波形検出回路２８は、誘起電圧の信号波形のピークホールド処理などを行って、ピーク電圧がしきい値電圧を超えたか否かを判断することで、受電装置４０からのデータが「０」なのか「１」なのかを判断できる。なお、波形検出の手法は、上述の手法に限定されない。例えば、受電側の負荷が高くなったか低くなったかを、ピーク電圧以外の物理量を用いて判断してもよい。
【００８７】
受電装置４０（受電モジュール、２次モジュール）は、２次コイルＬ２、受電部４２、負荷変調部４６、給電制御部４８、受電制御装置５０を含むことができる。なお、受電装置４０や受電制御装置５０は図３の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素を追加したり、接続関係を変更するなどの種々の変形実施が可能である。
【００８８】
受電部４２は、２次コイルＬ２の交流の誘起電圧を直流電圧に変換する。この変換は受電部４２が有する整流回路４３により行われる。この整流回路４３は、ダイオードＤＢ１〜ＤＢ４を含む。ダイオードＤＢ１は、２次コイルＬ２の一端のノードＮＢ１と直流電圧ＶＤＣの生成ノードＮＢ３との間に設けられ、ＤＢ２は、ノードＮＢ３と２次コイルＬ２の他端のノードＮＢ２との間に設けられ、ＤＢ３は、ノードＮＢ２とＶＳＳのノードＮＢ４との間に設けられ、ＤＢ４は、ノードＮＢ４とＮＢ１との間に設けられる。
【００８９】
受電部４２の抵抗ＲＢ１、ＲＢ２はノードＮＢ１とＮＢ４との間に設けられる。そしてノードＮＢ１、ＮＢ４間の電圧を抵抗ＲＢ１、ＲＢ２により分圧することで得られた信号ＣＣＭＰＩが、受電制御装置５０の周波数検出回路６０に入力される。
【００９０】
受電部４２のコンデンサＣＢ１及び抵抗ＲＢ４、ＲＢ５は、直流電圧ＶＤＣのノードＮＢ３とＶＳＳのノードＮＢ４との間に設けられる。そしてノードＮＢ３、ＮＢ４間の電圧を抵抗ＲＢ４、ＲＢ５により分圧して得られる分圧電圧ＶＤ４は、信号線ＬＰ２を経由して、受電側制御回路５２および位置検出回路５６に入力される。位置検出回路５６に関しては、その分圧電圧ＶＤ４が、位置検出のための信号入力（ＡＤＩＮ）となる。
【００９１】
負荷変調部４６は、負荷変調処理を行う。具体的には、受電装置４０から送電装置１０に所望のデータを送信する場合に、送信データに応じて負荷変調部４６（２次側）での負荷を可変に変化させ、１次コイルＬ１の誘起電圧の信号波形を変化させる。このために負荷変調部４６は、ノードＮＢ３、ＮＢ４の間に直列に設けられた抵抗ＲＢ３、トランジスタＴＢ３（Ｎ型のＣＭＯＳトランジスタ）を含む。
【００９２】
このトランジスタＴＢ３は、受電制御装置５０の受電側制御回路５２から信号線ＬＰ３を経由して与えられる制御信号Ｐ３Ｑによりオン・オフ制御される。通常送電が開始される前の認証ステージにおいて、トランジスタＴＢ３をオン・オフ制御して負荷変調を行って送電装置に信号を送信する際には、給電制御部４８のトランジスタＴＢ２はオフにされ、負荷９０が受電装置４０に電気的に接続されない状態になる。
【００９３】
例えば、データ「０」を送信するために２次側を低負荷（インピーダンス大）にする場合には、信号Ｐ３ＱがＬレベルになってトランジスタＴＢ３がオフになる。これにより負荷変調部４６の負荷はほぼ無限大（無負荷）になる。一方、データ「１」を送信するために２次側を高負荷（インピーダンス小）にする場合には、信号Ｐ３ＱがＨレベルになってトランジスタＴＢ３がオンになる。これにより負荷変調部４６の負荷は、抵抗ＲＢ３（高負荷）になる。
【００９４】
給電制御部４８は、負荷９０への電力の給電を制御する。レギュレータ（ＬＤＯ）４９は、整流回路４３での変換で得られた直流電圧ＶＤＣの電圧レベルを調整して、電源電圧ＶＤ５（例えば５Ｖ）を生成する。受電制御装置５０は、例えばこの電源電圧ＶＤ５が供給されて動作する。
【００９５】
また、レギュレータ（ＬＤＯ）４９の入力端と出力端との間には、ＰＭＯＳトランジスタ（Ｍ１）からなるスイッチ回路が設けられている。このスイッチ回路としてのＰＭＯＳトランジスタ（Ｍ１）をオンすることによって、レギュレータ（ＬＤＯ）４９をバイパスする経路が形成される。例えば、高負荷時（例えば、消耗が激しい２次電池の充電の初期においては、ほぼ一定の大電流を定常的に流すことが必要となり、このようなときが高負荷時に該当する）においては、レギュレータ４９自体の等価インピーダンスによって電力ロスが増大し、発熱も増大することから、レギュレータを迂回して、バイパス経路を経由して電流を負荷に供給するようにする。
【００９６】
スイッチ回路としてのＰＭＯＳトランジスタ（Ｍ１）のオン／オフを制御するために、パイパス制御回路として機能するＮＭＯＳトランジスタ（Ｍ２）およびプルアップ抵抗Ｒ８が設けられている。
【００９７】
受電側制御回路５２から、信号線ＬＰ４を介して、ハイレベルの制御信号がＮＭＯＳトランジスタ（Ｍ２）のゲートに与えられると、ＮＭＯＳトランジスタ（Ｍ２）がオンする。すると、ＰＭＯＳトランジスタ（Ｍ１）のゲートがローレベルになり、ＰＭＯＳトランジスタ（Ｍ１）がオンしてレギュレータ（ＬＤＯ）４９をバイパスする経路が形成される。一方、ＮＭＯＳトランジスタ（Ｍ２）がオフ状態のときは、ＰＭＯＳトランジスタ（Ｍ１）のゲートは、プルアップ抵抗Ｒ８を介してハイレベルに維持されるため、ＰＭＯＳトランジスタ（Ｍ１）はオフし、バイパス経路は形成されない。
【００９８】
ＮＭＯＳトランジスタ（Ｍ２）のオン／オフは、受電制御装置５０に含まれる受電側制御回路５２によって制御される。
【００９９】
また、トランジスタＴＢ２（Ｐ型のＣＭＯＳトランジスタ）は、電源電圧ＶＤ５の生成ノードＮＢ５（レギュレター４９の出力ノード）とノードＮＢ６（受電装置４０の電圧出力ノード）との間に設けられ、受電制御装置５０の受電側制御回路５２からの信号Ｐ１Ｑにより制御される。具体的には、トランジスタＴＢ２は、ＩＤ認証が完了（確立）して通常の電力伝送（すなわち、通常送電）を行う場合にはオン状態となる。
【０１００】
なお、電源電圧生成ノードＮＢ５とトランジスタＴＢ２のゲートのノードＮＢ８との間にはプルアップ抵抗ＲＵ２が設けられる。
【０１０１】
受電制御装置５０は、受電装置４０の各種制御を行う装置であり、集積回路装置（ＩＣ）などにより実現できる。この受電制御装置５０は、２次コイルＬ２の誘起電圧から生成される電源電圧ＶＤ５により動作することができる。また、受電制御装置５０は、制御回路５２（受電側）、位置検出回路５６、発振回路５８、周波数検出回路６０、満充電検出回路６２、ならびに再充電監視回路６４を含むことができる。
【０１０２】
受電側制御回路５２は、受電装置４０や受電制御装置５０の制御を行うものであり、例えば、ゲートアレイやマイクロコンピュータなどにより実現できる。この受電側制御回路５２は、シリーズレギュレータ（ＬＤＯ）４９の出力端の定電圧（ＶＤ５）を電源として動作する。この電源電圧（ＶＤ５）は、電源供給線ＬＰ１を経由して、受電側制御回路５２に与えられる。
【０１０３】
この受電側制御回路５２は、具体的には、ＩＤ認証、位置検出、周波数検出、満充電検出、再充電の要否判定、認証用の通信のための負荷変調、異物挿入検出を可能とするための通信のための負荷変調などに必要な各種のシーケンス制御や判定処理を行う。
【０１０４】
位置検出回路５６は、２次コイルＬ２の誘起電圧の波形に相当する信号ＡＤＩＮの波形を監視して、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の位置関係が適正であるかを判断する。
【０１０５】
具体的には、信号ＡＤＩＮをコンパレータで２値に変換して、位置関係が適正であるか否かを判断する。
【０１０６】
発振回路５８は、例えばＣＲ発振回路により構成され、２次側のクロックを生成する。周波数検出回路６０は、信号ＣＣＭＰＩの周波数（ｆ１、ｆ２）を検出して、送電装置１０からの送信データが「１」なのか「０」なのかを判断する。
【０１０７】
満充電検出回路６２（充電検出回路）は、負荷９０のバッテリ９４が、満充電状態（充電状態）になったか否かを検出する回路である。具体的には満充電検出回路６２は、例えば、充電状態の表示に使用されるＬＥＤＲのオン・オフを検出することによって、満充電状態を検出する。すなわち、所定時間（例えば５秒）連続でＬＥＤＲが消灯した場合に、バッテリ９４が満充電状態（充電完了）であると判断する。
【０１０８】
また、満充電後、受電側機器５１０がクレードル５００上に長時間、放置されると、放電によってバッテリ電圧ＶＢＡＴの電圧が低下する。再充電監視回路６４は、バッテリ電圧ＶＢＡＴに基づいて再充電の要否を判定する。すなわち、再充電監視回路６４は、例えば、バッテリ電圧ＶＢＡＴが閾値電圧を下回ると、再充電が必要と判定する。
【０１０９】
また、負荷９０は、バッテリ９４の充電制御等を行う充電制御装置９２を含む。充電制御装置９２は、発光装置（ＬＥＤＲ）の点灯状態に基づいて満充電状態を検出することができる。この充電制御装置９２（充電制御ＩＣ）は集積回路装置などにより実現できる。なお、スマートバッテリのように、バッテリ９４自体に充電制御装置９２の機能を持たせてもよい。なお、負荷９０は、２次電池に限定されるものではない。例えば、所定の回路が動作することによって、その回路が負荷となる場合もあり得る。
【０１１０】
（動作トリガスイッチおよびオートモードスイッチの設置態様について）
図５〜図７は、動作トリガスイッチおよびオートモードスイッチの具体的な設置例を示す図である。図５は、図１（Ａ）のシステムにおける送電装置１０の内部構成を示している。
【０１１１】
図５において、送電制御装置（送電制御ＩＣ）２０は、動作トリガ入力端子ＳＷＯＮＸと、オートモード端子ＡＵＴＯの２つの端子を有する。動作トリガ入力端子ＳＷＯＮＸには、動作トリガスイッチＳＷ１の一端が接続される。動作トリガスイッチＳＷ１の一端は、プルアップ抵抗ＲＸによってプルアップされている。よって、動作トリガスイッチＳＷ１が開状態ならば、動作トリガ入力端子ＳＷＯＮＸはＨレベルに維持される。動作トリガスイッチＳＷ１の他端は接地されている。よって、動作トリガスイッチＳＷ１が閉状態となると、動作トリガ入力端子ＳＷＯＮＸはＬレベルに変化する。動作トリガのネガティブエッジＮＴ毎に、送電側制御回路２２は、送電／送電の停止を繰り返す。
【０１１２】
また、オートモード端子ＡＵＴＯには、オートモード端子ＳＷ２の一端が接続される。オートモードスイッチＳＷ２の一端は、プルアップ抵抗ＲＹ１によってプルアップされている。よって、オートモードスイッチＳＷ２が開状態ならば、オートモード端子ＡＵＴＯはＨレベルに維持される。オートモードスイッチＳＷ２の他端は接地されている。よって、オートモードスイッチＳＷ２が閉状態となると、オートモード端子ＡＵＴＯはＬレベルとなる。オートモード端子ＡＵＴＯがＨレベルのとき、送電側制御回路２２はオートモードとなり、自動設置検出、仮送電、ＩＤ認証、通常送電、取り去り検出ならびに異物検出、満充電検出、通常送電オフ等の一連の動作を全自動で実行する。オートモード端子ＡＵＴＯがＬレベルのとき、オートモードはオフする。オートモードがオフの場合、動作トリガモードがアクティブとなる。したがって、動作トリガスイッチＳＷ１からのネガティブエッジＮＴの入力が有効となり、上述のように、ネガティブエッジＮＴの入力毎に、送電側制御回路２２は、送電／送電の停止を繰り返す。
【０１１３】
図５において、動作トリガスイッチＳＷ１およびプルアップ抵抗ＲＸは、動作トリガ回路３を構成する。動作トリガ回路３は、オートモードが非アクティブのときに、送電制御装置（送電制御ＩＣ）２０に、送電／送電の停止を指示するための動作トリガを与える役割を果たす。また、オートモードスイッチＳＷ２およびプルアップ抵抗ＲＹ１は、オートモード回路５を構成する。オートモード回路５は、オートモードのオン／オフを切り換える動作モード切換回路として機能する。すなわち、オートモード回路５の出力がＨレベルのときは、送電制御装置（送電制御ＩＣ）２０はオートモードとなり、Ｌレベルのときは、オートモードは解除され、代わりにスイッチモードが有効化される。
【０１１４】
図６は、図１（Ｂ）のシステムにおける送電装置１０の内部構成を示している。図６では、オートモード回路５（オートモードスイッチＳＷ２を含む）は、送電装置１０の内部に設けられている。オートモード回路５によるオートモードの選択は、例えば、製品出荷時に、メーカの作業員によってなされる。
【０１１５】
図７は、図１（Ｃ）のシステムにおける送電装置１０の内部構成を示している。図７では、オートモード回路５には、第１のオートモードスイッチＳＷ２ａと第２のオートモードスイッチＳＷ２ｂが含まれる。上述のように、第１オートモードスイッチＳＷ２ａがオンの場合、送電側制御回路２２は、例えば、受電側機器５１０の設置の自動検出、仮送電、ＩＤ認証、通常送電、取り去りや異物の検出、満充電の検出、通常送電の停止の一連の動作を全自動で実行する。また、第２のオートモードスイッチＳＷ２ｂがオンの場合、送電側制御回路２２は、受電側機器５１０の設置の自動検出、仮送電、ＩＤ認証、通常送電、取り去りや異物の検出、満充電の検出、通常送電の停止、満充電後の再充電の要否判定、再充電の開始ならびに満充電後の取り去り検出、を含む一連の動作を自動的に実行する。なお、図７の送電制御装置（送電制御ＩＣ）２０には、２つのオートモード端子（ＡＵＴＯ１，ＡＵＴＯ２）が設けられる。
【０１１６】
（第２の実施形態）
本実施形態では、オートモードが選択された場合における無接点電力伝送システムの動作を説明する。
【０１１７】
（オートモード時における送電装置の動作の概要）
図８は、オートモード時における送電装置の動作の一例の概要を示すフロー図である。上述のとおり、本発明の送電装置１０の送電側制御回路２２は、自動的に受電側機器５１０の設置を検出し、さらに、満充電後の再充電管理も実行することができる。このように、送電装置１０が自動的に一連の動作を実行する動作モードをオートモードと呼ぶ。
【０１１８】
図８において太い点線で囲んで示されるように、オートモードの送電装置１０の動作は、「設置検出および送電対象の確認（ステップＳＡ）」と、「通常送電中における送電環境の確認（ステップＳＢ）」と、「満充電検出（ステップＳＣ）」と、「満充電後の監視（ステップＳＤ）」と、に大別される。以下、順に説明する。
【０１１９】
電源がオンされると（ステップＳ０）、設置検出および送電対象の確認（ステップＳＡ）が実行される。このステップＳＡには、ステップＳ１〜ステップ４が含まれる。ステップＳ１およびステップＳ２によって、送電装置１０は、所定周期（例えば、０．３秒）で自動的かつ間欠的に１次コイルＬ１を駆動して、間欠的な仮送電を実行する。次に、受電側機器５１０のセット位置が適正であるかを確認し（ステップＳ３）、受電側機器５１０（あるいは受電装置４０）のＩＤ認証を実行して、適切な送電対象であるか否かを判定する（ステップＳ４）。
【０１２０】
受電装置４０が位置検出（ステップＳ３）に成功した場合は、所定時間内に、ＩＤ認証情報を送電装置１０に送信する。受電装置１０は、間欠的な仮送電のタイミングから所定時間内に受電装置からのＩＤ認証情報が返信されるか否かによって、受電側機器５１０の設置検出を行う。受電側機器５１０の設置が検出できない場合、またはＩＤ認証（ステップＳ４）に失敗する場合には（ステップＳ５）、仮送電を停止して、仮送電を間欠的に行う状態（初期状態）に戻る。
【０１２１】
上述の位置検出（ステップＳ３）は、例えば、図３の受電装置４０内の位置検出回路５６が、２次コイル（Ｌ２）の誘起電圧を整流して得られる直流電圧（ＡＤＩＮ）に基づいて判定する。図１６は、位置検出の原理を説明するための図である。図１６に示すように、１次コイル（Ｌ１）と２次コイル（Ｌ２）の位置関係に応じて、ＡＤＩＮの電圧レベルが変化する。
【０１２２】
例えば、受電側機器のセット位置が不適のときは、所定レベル（Ｖ３レベル）の直流電圧（ＡＤＩＮ）が得られないことから位置不適と判定され、その位置検出結果は、受電装置４０から送電装置１０に、例えば負荷変調を用いて伝達することができる。また、受電装置４０が、仮送電を受けてから所定時間内にＩＤ認証情報を送電装置１０に向けて送信しないことで、位置不適合を伝達するようにしてもよい。
【０１２３】
図８に戻って説明を続ける。図８において、ＩＤ認証（ステップＳ４）に成功すると、通常送電が開始される（ステップＳ６）。通常送電中には、送電装置１０において、金属異物検出（ステップＳ７）ならびに定期負荷変動検出による乗っ取り状態の検出が実行される（ステップＳ８，Ｓ９）。また、受電側機器５１０の取り去り（リーブ）検出も実行される（ステップＳ１０）。金属異物、乗っ取り状態ならびに取り去りのいずれかが検出された場合（ステップＳ１１）には、通常送電が停止され（ステップＳ１２）、ステップＳ１（自動間欠動作を行うステップ）に戻る。
【０１２４】
金属異物検出（ステップＳ７）ならびに取り去り検出（ステップＳ１０）は、１次コイル（Ｌ１）の誘起電圧信号の波形変化に基づいて検出することができる。以下、具体的に説明する。
【０１２５】
図１７（Ａ）〜図１７（Ｆ）は、金属異物（導電性異物）検出の原理を説明するための図である。図１７（Ｂ）〜図１７（Ｆ）は各々、１次コイルと金属異物（導電性異物）ＭＥＴとの相対位置に応じて、図１７（Ａ）に示される１次コイルＬ１の誘起電圧信号（Ｖ（ＮＡ２））がどのように変化するかを示している。図示されるように、金属異物（ＭＥＴ）がまったく無い状態（図１７（Ｆ））と、金属異物（ＭＥＴ）が存在する状態（図１７（Ｂ）〜図１７（Ｅ））とでは、Ｖ（ＮＡ２）の波形（振幅）は明らかに異なる。よって、１次コイル（Ｌ１）の誘起電圧信号Ｖ（ＮＡ２）の波形を波形モニタ回路１４（図３参照）によってモニタすることによって、金属異物（ＭＥＴ）を検出することができる。なお、「波形をモニタする」ことには、振幅をモニタする場合の他、例えば、電流と電圧の位相をモニタする場合等も含まれる。
【０１２６】
図１８（Ａ）〜図１８（Ｄ）は、取り去り検出の原理を説明するための図である。図１８（Ａ）に示すように、受電側機器５１０がセットされているときは、１次コイル（Ｌ１）の誘起電圧信号Ｖ（ＮＡ２）の波形は、図１８（Ｂ）に示すようになる。一方、図１８（Ｃ）に示すように、受電側機器５１０が取り去られたとき（リーブ時）には、１次コイル（Ｌ１）の誘起電圧信号Ｖ（ＮＡ２）の波形は、図１８（Ｄ）に示すようになり、その波形（振幅）は明らかに、図１８（Ｂ）の波形とは区別される。よって、１次コイル（Ｌ１）の誘起電圧信号Ｖ（ＮＡ２）の波形を波形モニタ回路１４（図３参照）によってモニタすることによって、取り去り（リーブ）を検出することができる。
【０１２７】
なお、乗っ取り状態の検出（図８のステップＳ９）は、受電側の間欠的（例えば定期的）な負荷変調信号を、送電側で検出できるか否かによって検出することができる（この点は、後述する）。
【０１２８】
図８に戻って説明を続ける。図８において、送電装置１０の送電側制御回路２２は、受電装置４０から送られてくる、バッテリの満充電を示す満充電通知を検出すると（ステップＳ１３）、通常送電をオフして（ステップＳ１４）、満受電後の監視ステップ（ステップＳＤ）に移行する。
【０１２９】
なお、バッテリ９４の満充電は、図３の受電装置４０に含まれる満充電検出回路６２が検出する。満充電が検出されると、受電装置４０に含まれる受電側制御回路５２が満充電通知を送電装置１０に向けて送信する。送電装置１０の送電側制御回路２２は、受電装置４０からの満充電通知を検出すると、上述のとおり、満受電後の監視ステップ（ステップＳＤ）を実行する。
【０１３０】
満充電後の監視ステップ（ステップＳＤ）は、満充電後の取り去り検出用の、周期Ｔ１の間欠送電を実行するステップ（ステップＳ１５）ならびに取り去り検出ステップ（ステップＳ１６）と、再充電要否検出用の、周期Ｔ２の間欠送電を実行するステップ（ステップＳ１７）ならびに再充電要求検出ステップ（ステップＳ１８）と、を含む。これによって、受電側機器５１０の負荷（バッテリ）９４が満充電になった後、さらに、負荷状態を監視して再充電の再開も自動的に行うことができる。
【０１３１】
すなわち、満充電になった後も受電側機器５１０がセットされたままである場合、時間が経過すれば、負荷（バッテリ）９４が放電して再充電が必要になることがある。そこで、満充電が検出された後、通常送電に代えて適切な周期の間欠的な送電を実行し、負荷の再充電の要否判定も自動的に行い、再充電が必要になれば、通常送電（ステップＳ６）を再開するものである。これによって、負荷（バッテリ）９４の再充電が自動的に実行される。したがって、満充電後に受電側機器５１０が長時間、放置された場合でも、ユーザが受電側機器５１０を使用する時点では、負荷（バッテリ）９４は常に満充電の状態である。よって、せっかく充電したのに、その後の放電によって、結果的に不十分な充電状態になってしまうという不都合が生じず、よって、ユーザの期待を裏切ることがない。
【０１３２】
但し、満充電後に、受電側機器が取り去られた場合には、再充電の管理は不要である。よって、再充電の管理用の間欠送電（ステップＳ１５）とは別に、満充電後の取り去り検出のための間欠送電を実行するのが好ましい。例えば、取り去り検出用の間欠送電を受けた受電側機器５１０からの応答がなければ、受電側機器５１０は取り去られたと判定することができる。取り去りが検出されると、送電装置１０に含まれる送電側制御回路２２は、初期状態（間欠的な仮送電を行う状態）に復帰する。また、取り去り検出用の間欠送電ならびに再充電管理のための間欠送電は、それほど頻繁に行う必要はなく、かつ、消費電力を無駄に増大させないように、適切な周期で行うのが望ましい。よって、取り去り検出用の間欠送電は第１の周期Ｔ１０で行い、再充電の管理のための間欠送電は第２の周期Ｔ２０で行う。
【０１３３】
第１の周期Ｔ１０および第２の周期Ｔ２０として両者を区別するのは、各々の目的に合わせて周期を最適化するのが望ましいからである。但し、第１の周期Ｔ１０と第２の周期Ｔ２０は同一であってもよい。なお、上述の「満充電」の意味は、例えば「受電装置４０側の負荷の状態が所定の状態である」というふうに広義に解釈することができる。よって、負荷はバッテリに限定されるものではない。例えば、受電側機器５１０の所定の回路が負荷となる場合もあり得る。すなわち、例えば、「送電装置からの送電を受けて所定の回路が動作した後、その所定の回路が動作不要となった状態」は、「負荷が満充電になった場合」に相当し、このような場合も本態様の技術的範囲に含まれる。
【０１３４】
また、間欠的な仮送電の周期（図８のステップＳ１における自動間欠動作の周期）は、受電側機器５１０の設置をすばやく検出することの重要性から、かなり短い周期（例えば、０．５秒の周期）で行うのが望ましい。これに対して、満充電後の取り去り検出は、仮送電の周期よりも長くても特に問題はなく、頻繁に取り去り検出を行えば、無駄な電力消費が増大する。よって、満充電後の取り去り検出の第１の周期Ｔ１０は、仮送電の周期よりも長い周期（例えば、５秒の周期）に設定して消費電力の増大を抑制する。また、満充電後の再充電の要否検出の頻度は、さらに少なくてもよいため（満充電のバッテリが放電して再充電が必要になるまでにはかなりの時間がかかり、また、再充電の要否判定が少々、遅延したとしても実用上、何ら問題は生じないため）、満充電検出のための第２の周期Ｔ２０は、第１の周期Ｔ１０よりも長く設定する（例えば、１０分の周期に設定する）。これによって、各々の目的に応じた周期で間欠的な送電を行うことができ、消費電力を最小限に抑制することができる。
【０１３５】
（オートモード時の送電側制御回路の構成の一例）
図９は、オートモード時の送電側制御回路の構成の一例を示す回路図である。図示されるように、送電側制御回路２２は、ロジック回路１００を有する。ロジック回路１００は、位置検出部１０６と、ＩＤ認証部１０８と、取り去り検出部１１０と、異物検出部１１２（乗っ取り状態検出部１１４を含む）と、満充電通知（送電停止要求）検出部１１６と、再充電要求検出部１１７と、時間を管理するためのタイマ１１９と、各部の検出結果に基づいて、送電（仮送電および通常送電）のオン／オフを制御する送電制御部１１８と、を有する。送電制御部１１８には、満充電後の間欠送電制御部１２１が含まれる。
【０１３６】
（オートモードの無接点電力伝送システムの基本シーケンス例）
図１０は、オートモードの無接点電力伝送システムの基本シーケンス例を示す図である。ユーザは、受電側機器５１０を、例えば、充電器５００の所定位置にセットする。上述のとおり、送電装置１０は自動間欠動作を行い、間欠的な仮送電を常時、実行している（ステップＳ１９，Ｓ２０）。仮送電を受けた受電側機器５１０の位置検出が実行され（ステップＳ２１）、位置が不適ならば仮送電が停止される（ステップＳ２２）。
【０１３７】
受電側機器５１０のセット位置が適切ならば、ＩＤ認証が実行される（ステップＳ２３）。すなわち、ＩＤ認証情報（メーカ情報、機器ＩＤ番号、定格情報等）が受電装置４０ら送電装置１０に送信される。
【０１３８】
ＩＤ認証後に成功すると、送電装置１０は、受電装置４０に対して通常送電を開始する（ステップＳ２６）。通常送電期間中においては、上述のとおり、取り去り検出（ステップＳ２９），金属異物検出（ステップＳ３０），２次側の定期負荷認証（必要に応じた２次側負荷軽減処理を含む：ステップＳ３１）、乗っ取り状態検出（ステップＳ３２）が実行され、いずれかが検出されたときには、通常送電が停止される（ステップＳ３３）。なお、２次側における定期負荷認証に伴う負荷軽減とは、負荷（バッテリ等）が重い状態で負荷変調をしても、１次側でその変調信号をうまく受信できない場合があるため、負荷変調をするときに負荷への給電を絞り（あるいは停止させ）、負荷の負荷状態を見かけ上、強制的に軽減させる処理のことである（この点については、図２３を用いて後述する）。
【０１３９】
図１０において、受電装置４０は、満充電を検出すると満充電通知（セーブフレーム：送電停止要求フレーム）を作成して送電装置１０に送信する（ステップＳ３４）。送電装置１０は、満充電通知（送電停止要求フレーム）を検出すると（ステップＳ３５）、通常送電をオフし（ステップＳ３６）、その代わりに、満充電後の間欠的な送電を実行する（ステップＳ３７）。間欠的な再充電要否判定が実行され（ステップＳ３８）、再充電要ならば通常送電(ステップＳ２６)が再開される。また、満充電後における受電側機器５１０の取り去り検出が実行され（ステップＳ３９）、取り去りが検出されると、初期状態に戻る。
【０１４０】
図１１は、図１０のシーケンスを実行する無接点電力伝送システムの状態遷移を示す状態遷移図である。図示されるように、システムの状態は、初期状態（アイドル状態：ＳＴ１），位置検出状態（ＳＴ２）、ＩＤ認証状態（ＳＴ３），送電（通常送電）状態（ＳＴ４）、定期負荷認証状態（ＳＴ５）（ならびに負荷軽減状態ＳＴ６）、満受電後の間欠送電の状態（ＳＴ７）に大別される。
【０１４１】
自動間欠動作による受電側機器の設置検出（Ｑ１）によってＳＴ１からＳＴ２に遷移し、位置検出ＮＧのときに、ＳＴ１に戻る（Ｑ２）。位置検出ＯＫならばＳＴ３に遷移する。ＩＤ認証ＯＫならば（Ｑ６）、通常送電状態（ＳＴ４）に遷移する。
【０１４２】
通常送電状態ＳＴ４では、取り去り検出（Ｑ１２），金属検出（Ｑ１０），乗っ取り状態検出（Ｑ１７），満充電検出（Ｑ１４）が実行される。Ｑ１０，Ｑ１２，Ｑ１７のいずれかが検出されると、初期状態に復帰する（Ｑ９，Ｑ１１，Ｑ１３）。また、満充電（Ｑ１４）が検出されると、間欠送電状態ＳＴ７に移行する（Ｑ１５）。間欠送電状態ＳＴ７では、再充電要否検出Ｑ１８ならびに取り去り検出Ｑ１６が実行される。取り去りが検出されると、初期状態に戻る（Ｑ２０）。また、再充電要の場合は、通常送電が再開される（Ｑ１９）。
【０１４３】
図１０および図１１の基本シーケンスを実行する無接点電力伝送システムは、送電対象である受電側機器の設置を自動的に検出することができる。よって、ユーザが動作スイッチを操作する等の手間が一切、不要であり、使い勝手のよい無接点電力伝送システムが実現される。また、ＩＤ認証を通常送電の条件とすることによって、不適切な機器に送電が行われることがなく、信頼性および安全性が向上する。また、通常送電中において、各種の検出動作（取り去り検出，金属異物検出，２次側の定期負荷認証に基づく乗っ取り状態検出、満充電検出））が実行され、いずれかが検出されたときには、通常送電が速やかに停止されて初期状態に戻るため、不必要な送電は一切、生じず、異物に対しても万全の対策が施されることになるため、極めて高い信頼性（安全性）をもつシステムが実現される。さらに、満充電（広義には負荷が所定の状態となったこと）を検出すると、満充電後の負荷状態の監視のための間欠送電（具体的には、例えば、取り去り検出用間欠送電ならびに再充電要否判定用の間欠送電）を実行することによって、満充電後においても、受電側機器を最適な状態に保つための動作が継続される。よって、ユーザの満足度はさらに向上する。
【０１４４】
図１２および図１３は、図１０の基本シーケンスを実行する無接点電力伝送システムの動作例を示すフロー図である。図１２および図１３において、左側には送電側（１次側）の動作フローが示され、右側に受電側（２次側）の動作フローが示される。
【０１４５】
図１２に示されるように、送電側制御回路２２は自動間欠動作を実行する（ステップＳ４０）。すなわち、所定の時間間隔で送電側から仮送電が開始され（例えば伝送周波数はｆ１である：ステップＳ４１）、タイマによるカウントが開始される（ステップＳ４２）。
【０１４６】
受電側では、仮送電を受けると、停止状態（ステップＳ６０）からパワーオン状態に移行し（ステップＳ６１）、位置レベルの判定（位置検出）が実行される。位置レベルＮＧならば、初期状態（ステップＳ６０）に戻り、ＯＫならば、ＩＤ認証フレームの生成（ステップＳ６３）、ＩＤ認証フレームの送信（ステップＳ６４）が実行される。
【０１４７】
送電側では、ＩＤ認証フレームの受信処理（ステップＳ４４）ならびにタイムアウト判定（ステップＳ４３）を行い、ＩＤ認証フレームを所定時間内に受信できない場合には、仮送電を停止し（ステップＳ５１）、初期状態に戻る。
【０１４８】
一方、ＩＤ認証フレームを所定時間内に受信できた場合には、フレーム認証処理を実行し（ステップＳ４５）、認証ＯＫならば許諾フレームを受電側に送信し（ステップＳ４７）、認証ＮＧの場合には仮送電を停止し（ステップＳ５１）、初期状態に戻る。
【０１４９】
受電装置４０は、送電装置１０からの許諾フレームを検証し（ステップＳ６５）、スタートフレームを送電装置１０に送信する（ステップＳ６６）。
【０１５０】
送電装置１０では、スタートフレームを検証し（ステップＳ４８）、定期負荷変動（乗っ取り状態検出用）の検出をオンさせ（ステップＳ４９）、通常送電を開始する（ステップＳ５０）。受電装置４０では、通常送電を受けて、負荷（例えばバッテリ）の充電を開始する（ステップＳ６７）。
【０１５１】
続いて、図１３を用いて、その後のフローを説明する。送電装置１０では、取り去り、金属異物、乗っ取り状態の各々の検出を実行しつつ（ステップＳ７０）、受電装置４０からの満充電通知（送電停止要求）を待つ（ステップＳ７１）。
【０１５２】
受電装置４０では、負荷の充電を行いつつ、乗っ取り検出のための定期負荷変調を実行し（ステップＳ８０）、また、負荷の満充電を検出する（ステップＳ８１）。すなわち、満充電検出回路６２は、発光ダイオードＬＥＤＲの消灯が所定時間（例えば、５秒）以上継続してオフのとき、満充電と判定する。満充電が検出されると、受電装置４０は、送電装置１０に、満充電通知フレーム（セーブフレーム：送電停止要求）を送信する（ステップＳ８２）。
【０１５３】
送電装置１０では、受電装置４０からの満充電通知フレーム（セーブフレーム：送電停止要求）を受信すると、定期負荷変動検出をオフして（ステップＳ７２）、送電を停止する（ステップＳ７３）。
【０１５４】
（乗っ取り状態の検出について）
以下、乗っ取り状態の検出（乗っ取り発熱対策）について具体的に説明する。「乗っ取り状態」は、異物挿入の特殊な形態と位置付けられるものであり、「異物を受電側機器と誤認して通常送電が継続される状態」のことである。例えば、薄い金属板が１次コイルと２次コイル間を完全に遮断するように挿入された場合、送電側から見れば、相当程度の負荷が常に存在することになり、例えば、取り去り検出が困難となる。
【０１５５】
（乗っ取り発熱対策）
まず、「乗っ取り状態」について具体的に説明する。受電装置（あるいは受電側機器）の認証が完了して通常送電が開始された後に、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２との間に、例えば大面積の異物が挿入される場合があり得る。図１７を用いて説明したように、金属異物の存在は、１次コイル（Ｌ１）の誘起電圧を監視することによって検出することができる。
【０１５６】
但し、図１９（Ｂ）に示すように、送電側機器と受電側機器との間に、例えば、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２を遮断するような金属異物（例えば、薄い金属板）が挿入された場合、１次側からの送電エネルギは、その金属異物で消費される（つまり、その金属異物が負荷となる）ことから、送電装置１０からみると、負荷（受電側機器）が常に存在しているようにみえる。よって、例えば、受電側機器が取り去られても、図１８を用いて説明したような１次コイルＬ１の誘起電圧に基づく取り去り検出ができない場合が生じ得、この場合には、受電側機器がないにもかかわらず、送電装置１０からの送電が継続され、金属異物が高温度に達してしまう。
【０１５７】
このように、金属異物が、本来の受電側機器５１０に取って代わってしまう現象を、本明細書では「乗っ取り」ということにする。無接点電力伝送システムの安全性、信頼性を実用レベルにまで高めるためには、このような「乗っ取り発熱」に対しても十分な対策を施す必要がある。異物が挿入される場合としては、偶発的に生じる場合と、悪意をもってなされる場合とが想定される。乗っ取りを生じさせるような異物が挿入されると、発熱が生じて、火傷、機器の損傷や破壊の危険性が生じるため、無接点電力伝送システムでは、異物挿入に対する安全対策の徹底が求められる。以下、乗っ取り発熱対策について、具体的に説明する。
【０１５８】
図１９（Ａ），図１９（Ｂ）は、通常送電開始後の異物挿入（乗っ取り状態）について説明するための、無接点電力伝送システムを構成する電子機器の断面図である。
【０１５９】
図１９（Ａ）では、クレードル５００（送電装置１０を備える電子機器）上の所定位置に、携帯電話端末５１０（受電装置４０を備える電子機器）がセットされており、この状態で、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２を経由して、クレードル（充電器）５００から携帯電話端末５１０に無接点電力伝送がなされ、携帯電話端末５１０に内蔵される２次電池（例えば電池パック）９４の充電が行われている。
【０１６０】
図１９（Ｂ）では、通常送電時において、悪意により、クレードル（充電器）５００と携帯電話端末５１０との間に、薄い板状の金属の異物（導電性の異物）ＡＲが差し込まれる。異物ＡＲが挿入されると、１次側の機器（クレードル５００）から２次側の機器（携帯電話端末５１０）に供給される電力のほとんどは、異物（ＡＲ）において消費され（すなわち、送電電力の乗っ取りが生じ）、異物ＡＲが発熱する危険性が高くなる。そこで、図１９（Ｂ）のような状態となったときには、１次側の機器（クレードル５００）に含まれる送電装置１０が異物ＡＲの挿入を検出して、通常送電をただちに停止する必要がある。
【０１６１】
しかし、図１７を用いて説明したような金属異物の検出方法では、図１９（Ｂ）のような乗っ取り状態を十分に把握することはむずかしい。
【０１６２】
例えば、受電装置側の負荷が大きいときは、１次コイルＬ１に誘起される電圧の振幅が増大し、受電装置側の負荷が小さくなれば、１次コイルＬ１に誘起される電圧の振幅は小さくなる。携帯電話端末５１０の２次電池９４が正常に充電されれば、時間経過と共に、受電装置４０側の負荷は徐々に減少していくはずである。ここで、突然、受電装置４０側の負荷が増大したとすると、送電装置１０は、受電装置４０側の負荷変動を監視しているため、負荷が急に増大したことは検知できる。しかし、その負荷の増大が、負荷（携帯電話端末の２次電池９４）に起因して生じたものなのか、携帯電話端末５１０とクレードル５００との間の位置ずれに起因するものなのか、あるいは、異物挿入に起因するものなのかを判定することができない。よって、送電装置１０が、単に、受電装置４０側の負荷変動を検出するという手法では、異物挿入を検出することができない。
【０１６３】
そこで、本発明では、通常送電中において、負荷（２次電池等）への電力供給を継続させつつ、受電装置４０が、送電装置１０からみた負荷を間欠的に意図的に変化させ（定期負荷変調動作）、送電装置１０に対して情報を発信する。
【０１６４】
この間欠的な負荷変化による情報を、送電装置１０が所定タイミングで検出できた場合には、以下のことが証明される。
（１）受電装置４０側の機器（携帯電話端末５１０）が送電装置１０側の機器（クレードル５００）上に正確にセットされている。
（２）受電装置４０側の機器（携帯電話端末５１０の２次電池を含む）は正常に動作している。
（３）異物ＡＲが挿入されていない。
【０１６５】
一方、通常送電時において異物ＡＲが挿入されると、受電装置４０から発信される情報は、その異物ＡＲに阻害されて送電装置１０に到達しなくなる。すなわち、送電装置１０では、受電装置側の間欠的な負荷変化(例えば、定期的な負荷変化)を検出することができなくなる。上述の（１）〜（３）が確認された後に、間欠的な負荷変化が検出されなくなることの要因としては、上述の（３）の要因が最も疑われる。つまり、異物ＡＲが挿入されたために、間欠的な負荷変化を検出できなくなったと判定することが可能である。
【０１６６】
図２０（Ａ），図２０（Ｂ）は、異物挿入を検出可能とするために、受電装置側の負荷を間欠的に変化させる場合の具体的な態様を説明するための図である。
【０１６７】
図２０（Ａ）では、受電装置側の負荷の間欠的な変化の様子を、２次電流（２次コイルＬ２に流れる電流）の変化によって表している。図示されるように、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５・・・において、間欠的に受電装置側の負荷が変化している。
【０１６８】
具体的には、図２０（Ａ）では、周期Ｔ３で負荷が変化している。また、例えば時刻ｔ１を起点とした期間Ｔ２では、負荷が軽くなり、その後の期間Ｔ１では負荷が重くなる。このような周期的な変化が、周期Ｔ３で繰り返される。
【０１６９】
図２０（Ｂ）は、２次負荷電流の変化に対する１次コイル電圧（一次コイルの一端の誘起電圧）の変化を示している。上述のとおり、期間Ｔ１は２次側の負荷が重く、期間Ｔ２では負荷が軽い。この２次側の負荷の変化に応じて、１次コイル（Ｌ１）の一端の誘起電圧（１次コイル電圧）の振幅（ピーク値）が変化する。すなわち、負荷が重い期間Ｔ１では振幅が大きく、負荷が軽い期間Ｔ２では振幅が小さくなる。したがって、送電装置１０では、波形検出回路２８（図３参照）によって、例えば、１次コイル電圧のピーク検出を行うことによって、受電装置４０側の負荷変動を検出することができる。但し、負荷変動の検出方法はこの方法に限定されるものではなく、例えば、１次コイル電圧や１次コイル電流の位相を検出してもよい。
【０１７０】
負荷変調は、例えば、トランジスタのスイッチングによって簡単に行うことができ、また、１次コイルのピーク電圧の検出等は、アナログやデジタルの基本的な回路を用いて精度良く行うことができ、機器への負担が少なく、実現が容易である。また、実装面積の抑制やコスト面でも有利である。
【０１７１】
このように、通常送電時において、受電装置４０が、間欠的（かつ周期的）な負荷変調による情報発信を行い、送電装置１０がその負荷変動を検出するという新規な方式を採用することによって、特別な構成を付加することなく、簡単な方法でもって異物挿入を高精度に検出することができる。
【０１７２】
（異物挿入検出の具体例）
図２１は、図３に示される無接点電力伝送システムの中から、異物挿入（乗っ取り状態）の検出に関係する主要な構成を抜き出して示す回路図である。図２１において、図３と共通する部分には同じ参照符号を付してある。また、図２１において、異物挿入検出において重要な役割を果たす部分は太線で示している。
【０１７３】
図２１に示される受電装置４０において注目すべき回路構成は、負荷変調部４６（図３参照）を構成する負荷変調用トランジスタＴＢ３、給電制御部４８（図３参照）を構成する給電制御トランジスタＴＢ２、両トランジスタ（ＴＢ２，ＴＢ３）のオン／オフを制御する受電制御回路５２である。また、シリーズレギュレータ（ＬＤＯ）４９の入力端および出力端の電圧が、信号線ＬＰ２およびＬＰ１を経由して受電制御回路５２に入力されており、ＬＤＯ４９の両端電圧を監視することによって、負荷９０に含まれるバッテリ（２次電池）９４の負荷状態（負荷の軽重）を検出できるようになっている点も重要である。
【０１７４】
また、送電装置１０（図３参照）では、送電制御装置２０の構成である。すなわち、波形検出回路２８によって１次コイル（Ｌ１）の誘起電圧のピーク値（振幅）が検出される点、送電制御回路２２によって受電装置４０側の負荷変動が検出される点は重要である。
【０１７５】
図２１において、受電装置４０は、通常送電（認証後の連続送電）中に負荷変調を行い、送電装置１０に対して、異物検出用パターンＰＴ１を送信し、送電装置１０の送電側制御回路２２は、通常送電中に受電装置４０側の負荷変化を監視し（連続的監視でも間欠的監視でもよい）、その異物検出パターンＰＴ１が受信できくなったときに、異物ＡＲが挿入されたと判定して、通常送電を停止する。
【０１７６】
（異物検出パターンＰＴ１の具体的な態様）
図２２（Ａ），図２２（Ｂ）は異物検出を可能とするための負荷変調の好適かつ具体的な態様を説明するための図であり、（Ａ）は負荷変調のタイミング例を示す図であり、（Ｂ）は送電装置によって検出される受電装置側の負荷変動の様子を具体的に示す図である。
【０１７７】
図２２（Ａ）に示されるように、異物検出を可能とするための負荷変調は、例えば、５秒（１０ｓｅｃ）周期で周期的（定期的）に行われる。
【０１７８】
また、時刻ｔ１〜ｔ６および時刻ｔ７〜ｔ１２が、異物検出を可能とするための負荷変調が実行される期間である。時刻ｔ１〜ｔ６まで（時刻ｔ７〜ｔ１２まで）が０．５秒（０．５ｓｅｃ）であり、０．５秒を５等分した０．１秒（１００ｍｓｅｃ）を単位として、負荷の軽重が切換えられる。
【０１７９】
図２２（Ａ）において、太線の双方の矢印で示される期間は負荷が重い期間である。すなわち、時刻ｔ１〜ｔ２，時刻ｔ３〜ｔ４，時刻ｔ５〜ｔ６，時刻ｔ７〜ｔ８，時刻ｔ９〜ｔ１０，時刻ｔ１１〜時刻ｔ１２の各期間において負荷が重くなる。負荷が重くなる期間がＴＡである。
【０１８０】
一方、時刻ｔ２〜ｔ３，時刻ｔ４〜ｔ５，時刻ｔ８〜ｔ９，時刻ｔ１０〜ｔ１１の各期間において負荷が軽くなる。負荷が軽くなる期間がＴＢである。
【０１８１】
図２２（Ａ）では、明らかなように、通常送電中における受電装置側の負荷の間欠的な変化が周期的（すなわち１周期毎）に実行され、かつ、１周期内において、負荷が、所定間隔で複数回、間欠的に変化する。
【０１８２】
周期的な負荷変化とすることによって、送電装置１０と受電装置４０とが同期を確保しつつ負荷変化による情報の授受を行うことができる（すなわち、送電装置１０側で、受電装置４０側の負荷が変化するタイミングを容易に知ることができる）。
【０１８３】
また、図２２（Ａ）では、１周期内（例えば時刻ｔ１〜ｔ７）のうちの部分的な期間（時刻ｔ１〜ｔ６）においてのみ、負荷を所定間隔で複数回、間欠的に変化させている。つまり、１周期（１０ｓｅｃ）の前半の初期期間（最初の０，５ｓｅｃ）に、負荷変調を集中的に行う。このような形式の負荷変調を行う理由は、以下のとおりである。
【０１８４】
すなわち、通常送電中における負荷変化（負荷変調）は、負荷（図２１のバッテリ９４）への電力供給に影響を与えることがあるため、あまり頻繁に行うのは好ましくない。よって、例えば、負荷変調の１周期的をある程度、長くする（このように、周期を少々長くとっても異物検出の点では何も問題はない）。
【０１８５】
そして、その１周期の中の部分的な期間においてのみ、所定間隔で複数回、間欠的に負荷を変化させる。部分的な期間に限定するのは、負荷変化の間隔が大きく開いてしまうと、時間経過に伴って負荷の負荷状況が変わったり、周囲の条件が変わったりして、結果的に、送電装置による、受電装置側における間欠的な負荷変化の検出に好ましくない影響を与えることがあることを考慮したものである。つまり、例えば、１周期を長くとっておき（図２２（Ａ）では１０ｓｅｃ）、そしてその長い１周期内の、部分的な短い期間（図２２（Ａ）では０．５ｓｅｃ）において集中的に、複数回（図２２（Ａ）では５回）の間欠的な負荷変調を行う。
【０１８６】
このような形式の負荷変調を実行することによって、負荷（９４）への電力供給（例えば、電池パックの充電）に与える影響を最小限に抑えつつ、送電装置１０側における高い異物（ＡＲ）の検出精度を実現することができる。
【０１８７】
図２２（Ｂ）は、送電装置からみた受電装置側の負荷に対応した、送電装置１０における１次コイル（Ｌ１）の一端の誘起電圧の振幅変化の一例を示している。但し、図２２（Ｂ）では、前半の１周期における負荷変調期（ｔ１〜ｔ６）と、後半の１周期における負荷変調期（ｔ７〜ｔ１２）では、負荷（バッテリ９４）の負荷状態が変化しており、後半の周期において負荷（バッテリ９４）の負荷状態は重くなり、これによって、１次コイル電圧のピーク値が増大する。
【０１８８】
図２２（Ｂ）の時刻ｔ１〜ｔ６において、負荷が重くなる期間ＴＡにおける１次コイル電圧と、負荷が軽くなる期間ＴＢにおける１次コイル電圧との差はΔＶ１である。この１次コイル電圧の振幅差ΔＶ１から、送電装置１０の送電側制御回路２２は、受電装置４０側の負荷変化を検出することが可能である。
【０１８９】
しかし、後半の負荷変調期間（時刻ｔ７〜ｔ１２）では、負荷（バッテリ９４）の負荷状態が重くなり、負荷９４の充電電流（Ｉｌｏａｄ）が増大しているため、充電電流（Ｉｌｏａｄ）に対する負荷変調に伴う変調電流（Ｉｍｏｄ）の割合が小さくなり、変調電流（Ｉｍｏｄ）のオン／オフによる１次コイル電圧の差分はΔＶ２（ΔＶ２＜ΔＶ１）に縮小してしまう。つまり、変調電流（Ｉｍｏｄ）が負荷（バッテリ９４）の充電電流（Ｉｌｏａｄ）に埋没してしまう形となる。したがって、負荷（バッテリ９４）が重いときは、軽いときに比べて、送電装置１０側における負荷変化の検出が難しくなるのは否めない。そこで、本実施形態では、負荷(バッテリ９４)への電力供給を強制的に減少させて負荷（バッテリ９４）の負荷状態を軽減し、１次側にて、負荷変調による負荷変化を検出し易くする。以下、負荷の軽減措置について説明する。
【０１９０】
（負荷を強制的に軽減する措置）
【０１９１】
本発明では、通常送電中において、負荷９４への送電を停止することなく負荷変調を行うため、その負荷変調による送電装置１０側への信号の送信は、常に、負荷９４への給電状況（つまり、負荷の負荷状態）による影響を受ける。
【０１９２】
上述のとおり、負荷９４（電池パック等）に大量の充電電流を供給しているときに、負荷変調のために小さな電流をオン／オフしても、そのオン／オフ電流（Ｉｍｏｄ）の電流量は、負荷（バッテリ９４）の充電電流（Ｉｌｏａｄ）の電流量に比べて小さいために、送電装置１０側では、負荷変調による負荷変化の様子を検出することがむずかしくなる（つまり、ノイズなのか負荷変調による信号なのかの検出がしにくくなる）のは否めない。一方、負荷９４に供給する電流が少ないとき（負荷が軽いとき）は、負荷変調によるオン／オフ電流（Ｉｍｏｄ）の相対的な割合が増えて、送電装置１０からは、そのオン／オフによる負荷変化を把握し易くなる。
【０１９３】
このような考察に基づいて、本実施形態では、通常送電中において、受電装置４０自身が負荷９４の負荷状態を監視し、異物検出を可能とするための負荷変調を行うときに、負荷９４が重いとき（つまり、電流を大量に負荷９４に供給している）ときは、負荷９４への電力供給を強制的に低下させる措置を取る。なお、電力供給を低下させることには、電力供給を一時的（あるいは間欠的）に停止させることが含まれる。
【０１９４】
負荷９４への電力供給を絞ると、その負荷９４の負荷状態が見かけ上、軽減されたことになり、送電装置１０側では、負荷変調による信号を検出し易くなり、したがって、負荷９４が重い状態のときでも、異物検出精度は所望のレベルに維持される。また、強制的な負荷９４の軽減を行った場合でも、負荷９４には、少なくとも、必要な最小限の電力は常に与えられており、負荷９４側の電子回路（充電制御装置９２）が動作できなくなるといった問題は生じない。
【０１９５】
また、異物挿入を検出可能とするための負荷変調は、上述のとおり間欠的に行われ、かつ、その負荷変調は、負荷９４への電力供給に与える影響を考慮して適切な間隔で実行されるものであり、強制的な負荷軽減が行われたからといって、負荷９４への電力伝送に特段の悪影響は生じない。例えば、電池パックの充電時間が極端に長くなるような弊害は決して生じない。
【０１９６】
このように、受電装置４０側で負荷９４の状態を監視し、異物挿入を検出可能とするための負荷変調時に、必要ならば負荷９４の負荷状態の強制的な軽減も併せて実行することによって、負荷９４が重いときであっても、送電装置１０側における負荷変化の検出精度を所望レベルに維持することができる。
【０１９７】
図２３（Ａ）〜図２３（Ｅ）は、負荷の軽減動作を説明するための図である。具体的には図２３（Ａ）は負荷が軽い状態を示す図であり、（Ｂ）は、負荷が重い状態を示す図であり、（Ｃ）は、（Ｂ）に示される状態における１次コイル電圧の変化の様子を示す図であり、（Ｄ）は、給電制御トランジスタを連続的にオン／オフさせたり、半オン状態させたりして負荷の軽減を行っている状態を示す図であり、（Ｅ）は、（Ｄ）に示される状態における１次コイル電圧の変化の様子を示す図である。
【０１９８】
図２３（Ａ）の場合は、負荷（バッテリ）９４が軽い（つまり、負荷の充電電流Ｉｌｏａｄは小さい）ため、受電装置４０側で、負荷の軽減動作を行わなくても、送電装置１０側にて、負荷変調による負荷変化を十分に検出することができる。よって、給電制御トランジスタＴＢ２は、常にオン状態である。負荷変調トランジスタＴＢ３は間欠的にオン／オフされ、これによって、負荷変調が実行される。
【０１９９】
図２３（Ｂ）では、負荷（バッテリ）９４が重い（つまり、負荷の充電電流Ｉｌｏａｄは大きい）ため、変調電流（Ｉｍｏｄ）のオン／オフによる電流変化が見えにくくなる。図２３（Ｃ）に示すように、負荷が軽い状態から重い状態に変化すると、１次コイル電圧の振幅の変化分がΔＶ１からΔＶ２に縮小し、負荷変調による負荷変化を検出しづらくなる。
【０２００】
そこで、図２３（Ｄ）では、負荷変調の際に、併せて負荷の軽減動作も行う。すなわち、図２３（Ｄ）では、給電制御トランジスタＴＢ２を連続的にオン／オフする、あるいは、半オン状態とするという動作を実行する。
【０２０１】
すなわち、給電経路に介在する給電制御トランジスタＴＢ２を連続的にオン／オフさせ、電力供給を間欠的に行うというデジタル的な手法によって、負荷９４への電力供給を強制的に絞ること（一時的に電力供給を停止することを含む）ができる。トランジスタを連続的にスイッチングさせることは、デジタル回路では通常行われる動作であり、実現が容易である。また、スイッチング周波数を選択することによって、負荷への給電電力をどの程度、削減するのかを精度良く制御することができるという利点がある。
【０２０２】
また、アナログ的な手法を採用し、給電制御トランジスタ（ＰＭＯＳトランジスタ）のゲートに、完全オン時の電圧と完全オフ時の電圧の中間の電圧を供給し、そのＰＭＯＳトランジスタを、例えば、いわゆる半オン状態とすることによっても、負荷９４に供給する電力を絞ることができる。ゲート電圧を制御することによって、給電制御トランジスタ（ＰＭＯＳトランジスタ）のオン抵抗を微調整することができるという利点がある。
【０２０３】
図２３（Ｅ）において、負荷の強制的な軽減によって、負荷が重い状態の１次コイル電圧の振幅は、Ｖ１０からＶ２０に変化する。図中、“Ｘ”は、負荷９４の強制的な軽減量を示している。負荷９４の強制的な軽減によって、１次コイル電圧の振幅の変化分は、ΔＶ２（図２３（Ｃ）参照）からΔＶ３（ΔＶ３＞ΔＶ２）に拡大し、送電装置１０では、負荷変調による受電装置４０側の負荷変化を検出し易くなる。
【０２０４】
このように、負荷変調と共に、負荷軽減動作（負荷電流を一時的に停止する動作を含む）を併せて実行することによって、負荷が重いときでも、送電装置側で負荷変化を確実に検出することが可能となる。
【０２０５】
（送電装置の具体的動作）
ここでは、図２１の送電制御装置２０の具体的な動作について説明する。先に説明したように、送電制御装置２０に含まれる送電側制御回路２２の定期負荷変動検出部１１４（図９参照）は、通常送電時において、受電装置４０側の負荷の間欠的な変化を検出できないときに、１次コイル（Ｌ１）と２次コイル（Ｌ２）との間に異物（ＡＲ）が挿入されたもの判断して、送電を停止する。これによって、異物（ＡＲ）における発熱、やけど、あるいは機器損傷や破壊が確実に防止される。よって、無接点電力伝送システムにおいて、信頼性の高い異物挿入対策が実現される。
【０２０６】
また、異物挿入の有無の判定には慎重を期す必要があるため、送電側制御回路２２は、複数の周期の各々毎に負荷の変化を検出し、所定数の周期にわたって連続して負荷変化を検出できないときに、１次コイルと２次コイルの間に異物が挿入されたと判断するのが好ましい。
【０２０７】
例えば、複数の周期の各々毎に、受電装置側の負荷の変化を検出し、所定数の周期(例えば３周期)にわたって連続して負荷変化を検出できないときに、通常送電を停止する。これによって、異物挿入の検出精度が高まり、例えば、偶発的な要因によって負荷変化が検出できなかったときに、誤って通常送電を停止するといった事態が生じない。
【０２０８】
なお、送電装置１０からみた受電装置４０側の負荷の変化は、１次コイル（Ｌ１）の誘起電圧の波形を検出することによって検出でき、この波形検出は、波形検出回路２２によって行うことができる。
【０２０９】
上述のとおり、１次コイル（Ｌ１）の誘起電圧の波形のピーク値（振幅）は、受電装置４０側の負荷が重いときは増大し、低いときは減少するため、波形のピーク検出によって受電装置４０側の負荷変化を検出することができる。但し、この検出方法に限定されるものではなく、他の方法、例えば、１次コイルの誘起電圧や電流の位相を検出する方法を採用することもできる。
【０２１０】
このように、本実施形態によれば、定期負荷認証による異物挿入（乗っ取り）検出を行う機能をもった、新規な送電装置１０が実現される。本実施形態によれば、部品点数を抑制しつつ、簡単な信号処理によって、１次コイルと２次コイルとの間への異物の挿入を高精度に検出することを可能とし、無接点電力伝送における高信頼度の安全対策を実現することができる。
【０２１１】
また、定期負荷認証による送電停止機能は、乗っ取り検出だけではなく、不適切な送電を強制停止する最後の砦ともなり得るものである。例えば、何らかの理由で、受電側機器の取り去り検出が有効に働かなかった場合や、受電側機器に破損や故障が生じて定期負荷変調ができなくなった場合等においても、送電側機器からの送電は確実に停止される。よって、定期負荷認証機能をもつことによって、無接点電力伝送システムの安全性、信頼性は著しく向上する。
【０２１２】
（満充電後の再充電の要否判定および満充電後の取り去り検出について）
以下の説明では、満充電後の再充電要否検出ならびに満充電後の取り去り検出について説明する。例えば、図１（Ｃ）の無接点電力伝送システムにおいて、第２のオートモードスイッチＳＷ２ａがオンされたときには、自動設置検出〜満充電検出および通常送電の自動オフのみならず、満充電後の再充電の要否判定および満充電後の取り去り検出も自動的に実行しなければならない。この場合には、送電側制御回路２２は、図１４および図１５に示す動作を実行する。以下、順に説明する。
【０２１３】
（満充電後の再充電）
以下、満充電後の再充電について説明する。満充電後において、例えば、受電側機器としての携帯電話端末が充電台（クレードル）上に、長時間、置かれたままにされると、バッテリの放電によって電圧が低下し、バッテリが、再充電が必要な状態になる場合がある。したがって、本実施形態では、満充電後において、送電装置が再充電の必要性を自動的に検出できるようにする。
【０２１４】
図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）は、無接点電力伝送システムにおける、満充電後の再充電管理のための一連の動作手順を示すシーケンス図である。なお、図１４（Ｂ）の手順は、図１４（Ａ）の手順の後に実行される。
【０２１５】
バッテリ９４（図３参照）が満充電状態になると、満充電後の待機モードに移行する。この満充電後待機モードでは、送電装置１０は受電装置４０を間欠的に送電し、その際に満充電後待機モードである旨を受電装置４０に送信する。受電装置４０は、満充電後待機モードであることを受信すると、バッテリ電圧ＶＢＡＴを確認する。そしてバッテリ電圧ＶＢＡＴが再充電電圧（例えば３．９Ｖ）以下である場合には、再充電が必要な状態であると判断し、送電装置１０に再充電コマンドを送信する。これによって、送電装置１０は、受電装置４０への通常送電を再開する。これによって、バッテリ９４の再充電が開始される。この際に満充電後待機モードは解除する。一方、バッテリ電圧ＶＢＡＴが再充電電圧よりも大きい場合には、満充電後待機モードが継続される。以下、具体的に説明する。
【０２１６】
図３の送電側制御回路２２は、負荷が有するバッテリ９４が満充電状態になったことが検出された場合に、受電装置４０に対する通常送電を停止して間欠送電を行う。そして送電側制御回路２２は、この間欠送電期間において、バッテリ９４が再充電必要状態になったことが検出された場合に、受電装置４０に対する通常送電を再開する制御を行う。
【０２１７】
一方、図３の受電側制御回路５２は、バッテリ９４が満充電状態になり、送電装置１０が通常送電を停止して間欠送電を行った場合に、この間欠送電期間において、バッテリ９４の再充電状態に関する情報を知らせる再充電コマンドを、送電装置１０に対して送信する制御を行う。この場合にバッテリ９４の満充電状態は満充電検出回路６２により検出し、バッテリ９４の再充電状態は再充電監視回路６４により監視する。なお再充電状態に関する情報とは、バッテリ９４が再充電状態になったか否かを判断するための情報であり、再充電が必要になったか否かの情報や、満充電後のバッテリ電圧ＶＢＡＴの情報である。
【０２１８】
更に具体的には、図１４（Ａ）のＡ１に示すように、受電側の制御回路５２は、バッテリ９４が満充電状態になった場合に、満充電状態になったことを知らせる満充電コマンド（満充電情報）を、例えば負荷変調部４６による負荷変調により送電装置１０に対して送信する制御を行う。そしてＡ２に示すように、充電制御装置９２へのＶＯＵＴの電圧出力（電力供給）を停止する制御を行う。例えば制御回路５２は、充電状態の表示に使用されるＬＥＤＲが例えば連続で５秒間消灯したことが満充電検出回路６２により検出されると、バッテリ９４が満充電状態（充電完了）であると判断する。そして満充電コマンドを送信するためのフレームを生成し、信号Ｐ３Ｑを制御して負荷変調を行い、生成されたフレームを送電装置１０に送信する。
【０２１９】
一方、送電側の制御回路２２は、受電装置４０への通常送電中に満充電コマンドを受信した場合に、図１４（Ａ）のＡ３に示すように満充電フラグＦＣを１にセットして、Ａ４に示すように第１の期間Ｔ１（例えば１秒）の間、受電装置４０への送電を停止する制御を行う。その後、Ａ５に示すように送電を再開して間欠送電を行う。そして送電再開後の間欠送電期間において、Ａ６に示すようにバッテリ９４の再充電状態の検知（再充電が必要な状態か否かの検知、或いは満充電後のバッテリ電圧の検知）を指示する再充電検知コマンドを、受電装置４０に対して送信する制御を行う。つまり、送電装置１０は、図４（Ａ）で説明した手法により、再充電検知コマンドのフレームを生成して送信する。また制御回路２２は、再充電検知コマンドを送信した後、Ａ７に示すようにタイムアウト待ち期間Ｔ２（例えば３０ｍｓｅｃ。Ｔ２＜Ｔ１：Ｔ１は送電停止期間）が経過するまでの間に、再充電コマンドを受電装置４０から受信しなかった場合には、タイムアウトと判断する。そしてタイムアウトの場合には、Ａ８に示すように期間Ｔ１の間、受電装置４０への送電を再度停止し、Ａ９に示すように送電再開後の間欠送電期間において、再充電検知コマンドを受電装置４０に対して再度送信する制御を行う。なお、以下の説明では、送電停止期間Ｔ１を第１の期間という場合があり、タイムアウト待ち期間Ｔ２を第２の期間ということがある。
【０２２０】
図１４（Ａ）のＡ１０に示すように、受電制御装置５０は、満充電コマンドの送信後、送電装置１０からの送電が停止することで、リセット状態になる。即ち送電装置１０から電力が供給されないため、電源電圧が０Ｖになってリセット状態になる。そして受電側の制御回路５２は、Ａ１１に示すように送電装置１０からの間欠送電によりリセット状態が解除された後に、再充電検知コマンドを送電装置１０から受信すると、Ａ１２に示すようにバッテリ９４の再充電状態の監視処理を行う。即ちバッテリ９４が再充電必要状態か否かを監視して判断する。或いはバッテリ電圧ＶＢＡＴを監視して送電装置１０に送信するための処理を行ってもよい。この再充電状態の監視処理は、図３の再充電監視回路６４での監視結果に基づいて行われる。
【０２２１】
図１４（Ｂ）のＢ１では、受電側の制御回路５２は、バッテリ９４の再充電状態に関する情報を知らせる再充電コマンドを、送電装置１０に対して送信している。例えば受電側の制御回路５２は、再充電監視回路６４での監視結果に基づいて、バッテリ９４が再充電必要状態であると判断すると、再充電コマンドを送電装置１０に対して送信する。そして送電側の制御回路２２は、再充電コマンドを受電装置４０から受信すると、Ｂ２に示すように満充電フラグＦＣを０にリセットし、Ｂ３に示すように受電装置４０への通常送電を再開する。即ち再充電コマンドに基づき、バッテリ９４が再充電必要状態であると判断した場合に、通常送電を再開する。これにより、バッテリ９４の再充電が開始し、電圧が低下したバッテリ９４を再充電できるようになる。
【０２２２】
ＩＤ認証、通常送電、満充電検出ならびに再充電管理の一連の動作を自動的に行う無接点電力伝送システムの動作手順をまとめると図１５に示すようになる。図１５は、ＩＤ認証、通常送電、満充電検出ならびに再充電管理の一連の動作を自動的に行う無接点電力伝送システムの動作手順を示すフロー図である。
【０２２３】
まず送電側の処理について説明する。送電側（１次側）は、受電側（２次側）とのＩＤ認証が完了すると、満充電フラグＦＣを０にリセットする（ステップＳ１、Ｓ２）。そして受電側への通常送電を開始する（ステップＳ３）。その後、着脱（取り去り）検知を行い（ステップＳ４）、着脱（取り去り）が検知された場合には通常待機モードに移行する。即ち、図２（Ａ）（あるいは図２（Ｂ））において、充電器５００から携帯電話機５１０が物理的に離れて、１次コイルＬ１の磁束が２次コイルＬ２を通らない状態になると、着脱（取り去り）が検知され、通常待機モードに移行する。この通常待機モードでは、満充電後待機モードのような間欠送電は行われず、再び充電器５００の上に携帯電話機５１０が置かれるまで、電力伝送を完全に停止する。
【０２２４】
次に、送電側は、受電側から満充電コマンドを受信したか否かを判断し（ステップＳ５）、受信しなかった場合にはステップＳ４に戻る。一方、受信した場合には、満充電フラグＦＣを１にセットする（ステップＳ６）。そして第１の期間（送電停止期間）Ｔ１の間、送電側から受電側への送電を停止する（ステップＳ７）。この期間Ｔ１は、送電側のクロックによるカウント処理により計測する。
【０２２５】
送電側は、第１の期間Ｔ１が経過すると、送電を再開して間欠送電を行い、再充電検知コマンドを受電側に送信する（ステップＳ８）。即ち再充電状態の検知を指示するフレームを生成し、周波数変調により受電側に送信する。そして、第２の期間（タイムアウト待ち期間）Ｔ２が経過してタイムアウトになるのを待つ（ステップＳ９）。即ち、受電側が、間欠送電によりリセット状態が解除されて動作を開始し、再充電コマンドを送信して来るのを待つ。そして第２の期間Ｔ２が経過するまでの間、着脱検知（取り去り検出）を行い（ステップＳ１０）、着脱（取り去り）が検知された場合には通常待機モードに移行する。また第２の期間Ｔ２が経過するまでの間、受電側から再充電コマンドを受信したか否かを監視し（ステップＳ１１）、受信していない場合にはステップＳ９に戻る。そして第２の期間Ｔ２が経過してタイムアウトになると、ステップＳ７に戻り、送電側から受電側への送電を再度停止する。そして送電停止期間Ｔ１の経過後に、間欠送電を行い、再充電検知コマンドを受電側に再度送信する（ステップＳ８）。このように送電側は、受電側から再充電コマンドを受信するまで、送電停止と間欠送電を繰り返す。
【０２２６】
送電側は、ステップＳ１１で受電側から再充電コマンドを受信すると、ステップＳ２に戻り、満充電フラグＦＣを０にリセットする。そしてバッテリ９４を再充電するための通常送電を再開する（ステップＳ３）。これにより、電圧が低下したバッテリ９４の再充電が開始される。
【０２２７】
次に受電側の処理について説明する。受電側は送電側とのＩＤ認証が完了すると、通常受電を開始する（ステップＳ２１、Ｓ２２）。その後、バッテリ９４が満充電状態になったか否かを判断し、満充電状態になった場合には満充電コマンドを送電側に送信する（ステップＳ２３、Ｓ２４）。即ち満充電を知らせるフレームを生成し、負荷変調により送電側に送信する。これにより送電側は満充電フラグＦＣを１にセットし、送電を停止する（ステップＳ６、Ｓ７）。そして受電側は、充電制御装置９２へのＶＯＵＴの電圧出力を停止する（ステップＳ２５）。即ち図３のトランジスタＴＢ２、ＴＢ１をオフにして、負荷９０との電気的接続を遮断する。具体的には制御回路５２が信号Ｐ１ＱをＨレベルにすることでトランジスタＴＢ２をオフにする。
【０２２８】
図１５のステップＳ７で送電側が送電を停止すると、受電側は電力が供給されない状態になるため、リセット状態になる。その後、送電側が間欠送電を開始すると、受電側に電力が供給され、受電側の電源電圧が立ち上がって、リセット状態が解除される（ステップＳ２６）。すると受電側は、再充電検知コマンドを受信したか否かを判断する（ステップＳ２７）。そして受信していない場合には、通常のＩＤ認証処理に移行する。即ち通常の待機モードの処理が行われる。
【０２２９】
再充電検知コマンドを受信した場合には、バッテリ９４の再充電が必要か否かを判断する（ステップＳ２８）。具体的には、バッテリ電圧ＶＢＡＴが再充電電圧（例えば３．９Ｖ）よりも小さいか否かを判断する。そして再充電が必要ではないと判断した場合には、送電側に対して応答をしない。これにより送電側のステップＳ９でタイムアウトになり、送電側からの送電が再度停止し、受電側はリセット状態になる。
【０２３０】
一方、受電側は、ステップＳ２８で再充電が必要であると判断した場合には、再充電コマンドを送信する（ステップＳ２９）。送電側は、再充電コマンドを受信すると、満充電フラグＦＣを０にリセットして、通常送電を再開する（ステップＳ２、Ｓ３）。これにより、受電側も通常受電を再開し（ステップＳ２２）、満充電後待機モードから抜けることになる。
【０２３１】
以上のように本実施形態によればバッテリ９４の満充電が検出されると、送電側が送電を停止する（ステップＳ７）。また受電側は充電制御装置９２へのＶＯＵＴ出力を停止し（ステップＳ２５）、満充電後待機モードに移行する。この満充電後待機モードでは、送電側からの送電が停止するため、受電制御装置５０がリセット状態になると共に、ＶＯＵＴ出力が停止するため充電制御装置９２もリセット状態になる。従って、受電制御装置５０や充電制御装置９２で流れる待機電流を大幅に削減でき、省電力化を図れる。
【０２３２】
また本実施形態によれば、受電側がリセット状態になった後、送電側が間欠的な送電を行い、再充電検知コマンドを送信する（ステップＳ８）。これにより受電側は、リセット状態が解除された時に、受信した再充電検知コマンドによる指示により、再充電状態の監視処理を行う（ステップＳ２７、Ｓ２８）。そして再充電が必要であると判断した場合には再充電コマンドを送信する（ステップＳ２９）。
【０２３３】
即ち受電側は、送電停止によりリセット状態になるため、満充電や再充電に関する情報を保持できない。これに対して送電側はこれらの情報を保持できる。本実施形態ではこの点に着目し、送電停止後の間欠送電期間において、送電側が受電側に再充電検知コマンドを送信する。このようにすれば、リセット状態を解除された受電側が、満充電や再充電に関する情報を保持していなくても、送電側からの再充電検知コマンドをトリガとして再充電状態の監視処理を開始できる。そして受電側は、再充電必要状態であると判断した場合には、再充電コマンドを送信することで、再充電必要状態であることを送電側に知らせることができる。これにより、満充電後のバッテリ９４を適正に再充電することが可能になる。
【０２３４】
一方、送電側は、期間Ｔ２内に再充電コマンドを受信せずにタイムアウトになった場合には、送電を再度停止する（ステップＳ９、Ｓ７）。即ち再充電コマンドを受信するまで、送電停止と間欠送電を繰り返す。従って、受電側は間欠送電期間においてのみ動作すれば済み、送電停止期間Ｔ１を十分に長くすることで、満充電後待機モードでの待機電流を大幅に削減できる。従って、無駄な電力消費を最小限に抑えながらバッテリ９４の最適な再充電を実現できる。
【０２３５】
（満充電後の取り去り検出処理）
満充電後において、受電側機器５１０が取り去られた場合は、間欠的な送電を継続する必要がなくなる。よって、無駄な送電を行わないためには、満充電後において、受電側機器５１０の取り去りを検出する必要がある。以下、満充電後の取り去り検出について具体的に説明する。
【０２３６】
満充電後の受電側機器の取り去り（着脱）は、例えば、送電装置１０が受電装置４０に対して間欠送電を実行し、所定時間内に、受電装置４０から、上述のＩＤ認証情報を受信できるか否かによって検出することができる。すなわち、バッテリ９４が満充電状態になると、通常送電は停止される。これによって、負荷９０に設けられる充電制御装置９２（図３参照）はリセットされ、初期状態に戻る。バッテリの満充電後に、送電装置１０から所定間隔で間欠送電がなされると、その間欠送電による電力を受けた受電装置４０が動作し、上述のとおり、受電側機器５１０（または受電装置４０）のＩＤ認証情報を送電装置１０に送信する（図４のステップＳ４を参照）。したがって、受電側機器５１０が取り去られていないならば、間欠送電開始時点から所定時間内に、受電装置４０からＩＤ認証情報が送電装置１０に送られてくるはずである。送電装置１０は、所定時間内に、受電装置４０からＩＤ認証情報が送信されない場合、受電側機器５１０は取り去られたと判定することができる。なお、図１９に示したように、１次コイルＬ１のコイル端の交流波形（すなわち、交流電圧の振幅）を観測することによっても、受電側機器５１０の取り去りを検出することができる。
【０２３７】
本実施形態では、再充電の要否検出のための間欠送電とは別に、取り去り検出のための間欠送電を実行する。上述のとおり、満充電後の取り去り検出の第１の周期Ｔ１０は、仮送電の周期（例えば０．３秒）よりも長い周期（例えば、５秒）に設定して消費電力の増大を抑制する。また、満充電後の再充電の要否検出の頻度は、さらに少なくてもよいため、満充電検出のための第２の周期Ｔ２０は、第１の周期Ｔ１０よりも長く設定する（例えば、１０分に設定する）。これにより、消費電力を最小限に抑制しつつ、２次側機器の設置検出、満充電後の再充電要否検出、ならびに満充電後の取り去り検出の各々を、最適な周期で検出することができる。また、特別なハードウエアを用いることなく、ソフトウエアベースで、満充電後の受電側機器の取り去り（リーブ）の検出を行うことができる。よって、受電側機器が設置されていないにもかかわらず、無駄な電力伝送が行われるという事態が生じない。
【０２３８】
以上説明したように、オートモードが選択された場合には、利便性の高い無接点電力伝送システムが実現される。すなわち、上述の実施形態の少なくとも一つによれば、以下の主要な効果を得ることができる。但し、下記効果は同時に得られるとは限らず、以下の効果の列挙が本発明の技術的範囲を不当に限定する根拠に用いられてはならない。
（１）オートモードが選択された無接点電力伝送システムでは、受電側機器の設置を自動的に検出して通常送電を開始するため、ユーザは、スイッチ操作等を行う必要がなく、ユーザの利便性が向上する。
（２）ＩＤ認証を実行した後に通常送電を行うことによって、システムに不適な機器に対して通常送電が実行されることがなく、信頼性および安全性が向上する。
（３）通常送電中において、各種の検出動作（取り去り検出，金属異物検出，受電側の定期負荷認証に基づく乗っ取り状態検出、満充電検出））が実行され、いずれかが検出されたときには、通常送電が速やかに停止されて初期状態に戻るため、不必要な送電は一切、生じず、異物に対しても万全の対策が施されることになるため、極めて高い信頼性（安全性）をもつシステムが実現される。
（４）通常の異物対策のみならず、乗っ取り発熱対策も併用することによって、システムの安全性は格段に向上する。また、受電装置において、乗っ取り検出のための間欠的な負荷変調（定期負荷変調）を実行する際、負荷軽減を実行することによって、送電装置は、負荷変動を確実に検出でき、乗っ取り検出の精度が向上する。
（５）さらに、満充電後においても、再充電管理（ならびに取り去り検出）が自動的に実行されるため、充電器上に受電側機器が長時間、放置された場合でも、バッテリは常に満充電の状態を保つ。よって、ユーザは、安心して無接点電力伝送システムを利用することができ、十分な満足感を得ることができる。
（６）本発明の無接点電力伝送システムは、オートモード（自動実行モード）を有し、オートモードでは、上述の一連の動作はすべて自動的に実行される。よって、ユーザに負担をかけることがなく、極めて利便性の高い、使い勝手のよい無接点電力伝送システムが実現される。
（７）受電側機器の設置検出、満受電後の再充電管理ならびに取り去り検出は、送電装置からの間欠的な送電に基づいて実行されるため、消費電力が抑制され、低消費電力の無接点電力伝送システムが実現される。間欠送電の周期を、上述の目的に合わせて、個々に最適化すれば、消費電力をさらに抑制することができる。
（８）装置構成が簡素化されており、無接点電力伝送システムの小型化、ローコスト化を図ることができる。
【０２３９】
（第３の実施形態）
本実施形態では、スイッチモード時における無接点電力伝送システムの動作手順について説明する。
【０２４０】
（スイッチモード時における送電装置の動作の概要）
図２４は、スイッチモード時の送電装置の動作の一例の概要を示すフロー図である。太い点線で囲んで示されるように、送電装置１０の動作は、送電前の「送電対象の確認（ステップＳＡ）」と、「送電中（送電前を含む）における送電環境の確認（ステップＳＢ）」に大別される。
上述のとおり、送電装置１０は、スイッチ（ＳＷ１）のオンを契機として仮送電を開始する（ステップＳ１，Ｓ２）。
【０２４１】
次に、受電側機器５１０のセット位置が適正であるかを確認し（ステップＳ３）、受電側機器５１０（受電装置４０）のＩＤ認証を実行して、適切な送電対象であるか否かを判定する（ステップＳ４）。ＩＤ認証の際、複数回の再トライを許容することによって、偶発的なＩＤ認証ミスによって、ユーザが、スイッチ（ＳＷ１）の再オンを余儀なくされることが防止され、ユーザの利便性が向上する。
【０２４２】
位置検出またはＩＤ認証に失敗すると（ステップＳ５）、仮送電を停止してスイッチオン待ちの初期状態（つまりステップＳ１を待つ状態）に戻る。
【０２４３】
なお、位置検出は、図３の受電装置４０内の位置検出回路５６が、２次コイル（Ｌ２）の誘起電圧を整流して得られる直流電圧（ＡＤＩＮ）に基づいて判定する。
【０２４４】
ＩＤ認証後に、通常送電（充電送電）を開始する（ステップＳ６）。通常送電中には、金属異物検出（ステップＳ７）、定期負荷変動検出による乗っ取り状態の検出を実行し（ステップＳ８，Ｓ９）、また、受電側機器の取り去り（リーブ）検出を実行し（ステップＳ１０）、さらにスイッチの強制オフ検出（ステップＳ１１）、満充電通知（送電停止要求）検出を実行する（ステップＳ１２）。いずれかの検出が確認されると（ステップＳ１３）、通常送電をオフして（ステップＳ１４）、初期状態（ステップＳ１を待つ状態）に戻る。
【０２４５】
金属異物検出（ステップＳ７）ならびに取り去り検出（ステップＳ１０）は、１次コイル（Ｌ１）の誘起電圧信号の波形変化に基づいて検出することができる。
【０２４６】
（スイッチモード時の送電側制御回路の構成の一例）
図２５は、スイッチモード時の送電側制御回路の構成の一例を示す回路図である。図示されるように、送電側制御回路２２は、ロジック回路１００を有する。
【０２４７】
ロジック回路１００は、スイッチＳＷ１のオン／オフに伴って生じるノイズを除去するノイズ除去回路１０２と、現在の状態が送電状態であるか、あるいは初期状態であるかを記憶するためのフリップフロップ（Ｆ／Ｆ）１０４と、位置検出部１０６と、ＩＤ認証部１０８と、取り去り検出部１１０と、異物検出部１１２（乗っ取り状態検出部１１４を含む）と、満充電通知（送電停止要求）検出部１１６と、各部の検出結果に基づいて、送電のオン／オフを制御する送電制御部１１８と、を有する。
【０２４８】
（無接点電力伝送システムの基本シーケンス例）
図２６は、無接点電力伝送システムの基本シーケンス例を示す図である。左側に示されるように、送電側電子機器（送電側機器）５００にはスイッチＳＷ１が設けられている。ユーザは、受電側電子機器（受電側機器）５１０を所定位置にセットしてスイッチＳＷ１を押下する。これによって生じるエッジ（例えばネガティブエッジＮＴ）をトリガ（契機）として、送電装置１０からの仮送電が開始され（ステップＳ２０）、位置検出がなされ（ステップＳ２１）、位置が不適ならば仮送電が停止される（ステップＳ２２）。
【０２４９】
受電側機器５１０のセット位置が適切ならば、ＩＤ認証が実行される（ステップＳ２３）。すなわち、ＩＤ認証情報（メーカ情報、機器ＩＤ番号、定格情報等）が受電側機器から送電側機器に送信される。偶発的にＩＤ認証が不可になる場合もあり得ることから、ユーザの利便性を考慮して（何度もスイッチＳＷ１を再オンする手間を省くために）、所定回数（例えば３回）の再トライを許容し、連続して失敗した場合（ＮＧの場合）にＩＤ認証失敗と判定することが好ましい（ステップＳ２４）。
【０２５０】
ＩＤ認証後に、送電装置１０は、受電装置４０に対して通常送電を開始する（ステップＳ２６）。通常送電期間中において、スイッチ（ＳＷ１）の押下（強制オフ）が検出されると（ステップＳ２７）、通常送電が停止されて初期状態に戻る（ステップＳ２８）。
【０２５１】
また、上述のとおり、取り去り検出（ステップＳ２９），金属異物検出（ステップＳ３０），２次側の定期負荷認証（２次側負荷軽減処理を含む：ステップＳ３１）、乗っ取り状態検出（ステップＳ３２）が実行され、いずれかが検出されたときには、通常送電が停止される（ステップＳ３３）。なお、２次側における定期負荷認証に伴う負荷軽減とは、本負荷（バッテリ等）が重い状態で負荷変調をしても、１次側でその変調信号をうまく受信できない場合があるため、負荷変調をするときに本負荷への給電を絞り（あるいは停止させ）、本負荷の負荷状態を見かけ上、強制的に軽減させる処理のことである（この点については、図１７を用いて詳述する）。
【０２５２】
図２６において、受電装置４０は、満充電を検出すると満充電通知（セーブフレーム：送電停止要求フレーム）を作成して送電側に送信する（ステップＳ３４）。送電装置１０は、満充電通知（送電停止要求フレーム）を検出すると（ステップＳ３５）、通常送電をオフして初期状態に戻る（ステップＳ３６）。
【０２５３】
図２７は、図２６のシーケンスを実行する無接点電力伝送システムの状態遷移を示す状態遷移図である。図示されるように、システムの状態は、初期状態（アイドル状態：ＳＴ１），位置検出状態（ＳＴ２）、ＩＤ認証状態（ＳＴ３），送電（通常送電）状態（ＳＴ４）、定期負荷認証状態（ＳＴ５）（ならびに負荷軽減状態ＳＴ６）の状態に大別される。
【０２５４】
スイッチオン（Ｑ１）によってＳＴ１からＳＴ２に遷移し、位置検出ＮＧのときに、ＳＴ１に戻る（Ｑ２）。位置検出ＯＫならばＳＴ３に遷移し（Ｑ３）、ＩＤ認証が複数回連続して失敗するかをウオッチングし（Ｑ４）、連続してＮＧならば（Ｑ５）ＳＴ１に戻る。ＩＤ認証ＯＫならば（Ｑ６）、ＳＴ４に遷移する。
【０２５５】
通常送電状態では、ＳＷ１オフ検出（Ｑ７），取り去り検出（Ｑ１２），金属検出（Ｑ１０），乗っ取り状態検出（Ｑ１７），満充電検出（Ｑ１４）が実行され、いずれかが検出されると初期状態に復帰する（Ｑ８，Ｑ９，Ｑ１１，Ｑ１３，Ｑ１５）。
【０２５６】
図２６の基本シーケンスを実行する無接点電力伝送システムでは、スイッチのオンを契機として送電を開始し、それまでは一切の送電を行わないため低消費電力化、安全性の向上を図ることができる。また、満充電通知（送電停止要求）を受信すると送電を停止して初期状態（スイッチオン待ち状態）に戻るため、ここでも無駄な送電は一切、生じず、低消費電力化、安全性の向上が図られる。
【０２５７】
また、ＩＤ認証を通常送電の条件とすることから、不適切な機器に送電が行われることがなく、信頼性および安全性が向上する。
【０２５８】
また、通常送電中において、各種の検出動作（取り去り検出，金属異物検出，２次側の定期負荷認証に基づく乗っ取り状態検出、満充電検出））が実行され、いずれかが検出されたときには、通常送電が速やかに停止されて初期状態に戻るため、不必要な送電は一切、生じず、異物に対しても万全の対策が施されることになるため、極めて高い信頼性（安全性）をもつシステムが実現される。
【０２５９】
図２８および図２９は、図２６の基本シーケンスを実行する無接点電力伝送システムの動作例を示すフロー図である。図２８および図２９において、左側には１次側の動作フローが示され、右側に２次側の動作フローが示される。
【０２６０】
図２８に示されるように、スイッチＳＷ１がオンされると（ステップＳ４０）、送電側から仮送電が開始され（例えば伝送周波数はｆ１である：ステップＳ４１）、タイマによるカウントが開始される（ステップＳ４２）。受電側では、仮送電を受けると、停止状態（ステップＳ６０）からパワーオン状態に移行し（ステップＳ６１）、位置レベルの判定（位置検出）が実行される。位置レベルＮＧならば、初期状態（ステップＳ６０）に戻り、ＯＫならば、ＩＤ認証フレームの作成（Ｓ６３）、ＩＤ認証フレームの送信（ステップＳ６４）が実行される。
【０２６１】
送電側では、ＩＤ認証フレームの受信処理（ステップＳ４４）ならびにタイムアウト判定（ステップＳ４３）を行い、ＩＤ認証フレームを所定時間内に受信できない場合には、送電を停止する（ステップＳ５１）。一方、ＩＤ認証フレームを所定時間内に受信できた場合には、フレーム認証処理を実行し（ステップＳ４５）、認証ＯＫならば許諾フレームを受電側に送信し（ステップＳ４７）、認証ＮＧの場合には送電を停止する（ステップＳ５１）。
受電側は、送電側からの許諾フレームを検証し（ステップＳ６５）、スタートフレームを送電側に送信する（ステップＳ６６）。
【０２６２】
送電側では、スタートフレームを検証し（ステップＳ４８）、定期負荷変動（乗っ取り状態検出用）の検出をオンさせ（ステップＳ４９）、充電送電（通常送電）を開始する（ステップＳ５０）。受電側では、充電送電（通常送電）を受けて、本負荷（例えばバッテリ）の充電を開始する（ステップＳ６７）。続いて、図２９を用いて、その後のフローを説明する。送電側では、取り去り、金属異物、乗っ取り状態、スイッチオフの各検出を実行しつつ（ステップＳ７０）、受電側からの満充電通知（送電停止要求）を待つ（ステップＳ７１）。
【０２６３】
受電側では、本負荷の充電を行いつつ、乗っ取り検出のための定期負荷変調を実行し（ステップＳ８０）、また、本負荷の満充電を検出する（ステップＳ８１）。満充電が検出されると、送電側に、満充電通知フレーム（セーブフレーム：送電停止要求）を送信する（ステップＳ８２）。
【０２６４】
送電側では、受電側からの満充電通知フレーム（セーブフレーム：送電停止要求）を受信すると、定期負荷変動検出をオフして（ステップＳ７２）、送電を停止する（ステップＳ７３）。
【０２６５】
以上説明したように、スイッチモード時の無接点電力伝送システムでは、ユーザが思い通りにシステムを利用することができる。また、消費電力を低く抑えることができる。すなわち、第２の実施形態によるスイッチモード時の無接点電力伝送システムによれば、以下の主要な効果を得ることができる。但し、下記効果は同時に得られるとは限らず、以下の効果の列挙が本発明の技術的範囲を不当に限定する根拠に用いられてはならない。
（１）スイッチモード時の無接点電力伝送システムでは、スイッチのオンを契機として送電を開始し、それまでは一切の送電を行わないため、ユーザの利便性の向上、低消費電力化、安全性の向上を図ることができる。
（２）満充電通知（送電停止要求）を受信すると送電を停止して初期状態（スイッチオン待ち状態）に戻るため、ここでも無駄な送電は一切、生じず、低消費電力化、安全性の向上が図られる。
（３）ＩＤ認証を通常送電の条件とすることから、不適切な機器に送電が行われることがなく、信頼性および安全性が向上する。
（４）通常送電中において、各種の検出動作（取り去り検出，金属異物検出，２次側の定期負荷認証に基づく乗っ取り状態検出、満充電検出））が実行され、いずれかが検出されたときには、通常送電が速やかに停止されて初期状態に戻るため、不必要な送電は一切、生じず、異物に対しても万全の対策が施されることになるため、極めて高い信頼性（安全性）をもつシステムが実現される。
【０２６６】
以上、本発明を、実施形態を参照して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々、変形、応用が可能である。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲において多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。
【０２６７】
従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語（低電位側電源、電子機器等）と共に記載された用語（ＧＮＤ、携帯電話端末・充電器等）は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また本実施形態および変形例の全ての組み合わせも、本発明の範囲に含まれる。
【０２６８】
また、送電制御装置、送電装置、受電制御装置、受電装置の構成ならびに動作や、送電装置における受電側の負荷検出の手法も、本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
【０２６９】
また、オートモード時において、満充電後の再充電の要否の判定のために、間欠送電ではなく、弱い電力による連続送電（パワーセーブ送電）を利用することもできる。図３０は、満充電後のパワーセーブ送電の周波数について説明するための図である。図３０は、１次コイルＬ１の共振特性を示している。図中、ｆ０は負荷有りのときの共振周波数であり、ｆ１は“１”送信時の周波数であり、ｆ２は“０”送信時の周波数であり、ｆ３はパワーセーブ送電時の周波数である。すなわち、パワーセーブモードでは、共振周波数ｆ０から最も遠い周波数ｆ３を用いて連続送電を行う。パワーセーブ送電は、連続送電であるため、間欠送電に比べて消費電力は若干増大するが、連続的な電力供給によって、満充電後においても、負荷９０内に設けられる充電制御装置９２は常に動作し、よって、再充電の要否判定ならびに取り去り検出を常時、行なうことができるという利点がある。
【０２７０】
本発明は、使い勝手がよく、高信頼度かつ低消費電力の無接点電力伝送システムを提供するという効果を奏し、したがって、特に、送電制御装置（送電制御ＩＣ）、送電装置（ＩＣモジュール等）、無接点電力伝送システム、および電子機器（例えば携帯端末および充電器）等として有用である。
【０２７１】
また、本発明は、無接点電力伝送システムの他、その他の伝送方式のシステム（例えば、有線伝送方式の電力伝送システムや、接点同士を接続して電力伝送を行う点接触型伝送方式の電力伝送システム）にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２７２】
【図１】図１（Ａ）〜図１（Ｃ）は、スイッチモードとオートモードの切り換えが可能な無接点電力伝送システムの構成例の概要を示す図
【図２】図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、無接点電力伝送手法が適用される電子機器の例ならびに誘導トランスを用いた無接点電力伝送の原理を説明するための図
【図３】送電装置、受電装置を含む無接点電力伝送システムにおける、各部の具体的な構成の一例を示す回路図
【図４】図４（Ａ），図４（Ｂ）は、送電側機器と受電側機器との間の情報伝送の原理を説明するための図
【図５】動作トリガスイッチおよびオートモードスイッチの設置の一例を示す図
【図６】動作トリガスイッチおよびオートモードスイッチの他の設置例を示す図
【図７】動作トリガスイッチおよびオートモードスイッチの他の設置例を示す図
【図８】送電装置の動作の一例の概要を示すフロー図
【図９】送電側制御回路の構成の一例を示す回路図
【図１０】無接点電力伝送システムの基本シーケンス例を示す図
【図１１】図１０の基本シーケンスを実行する無接点電力伝送システムの状態遷移を示す状態遷移図
【図１２】図１０の基本シーケンスを実行する無接点電力伝送システムの動作例を示すフロー図
【図１３】図１０の基本シーケンスを実行する無接点電力伝送システムの動作例を示すフロー図
【図１４】図１４（Ａ），図１４（Ｂ）は、無接点電力伝送システムにおける、満充電後の再充電管理のための一連の動作手順を示すシーケンス図である。
【図１５】図１５は、ＩＤ認証、通常送電、満充電検出ならびに再充電管理の一連の動作を自動的に行う無接点電力伝送システムの動作手順を示すフロー図
【図１６】位置検出の原理を説明するための図
【図１７】図１７（Ａ）〜図１７（Ｆ）は、金属異物（導電性異物）検出の原理を説明するための図
【図１８】図１８（Ａ）〜図１８（Ｄ）は、取り去り検出の原理を説明するための図
【図１９】図１９（Ａ），図１９（Ｂ）は、通常送電開始後の異物挿入（乗っ取り状態）について説明するための、無接点電力伝送システムを構成する電子機器の断面図
【図２０】図２０（Ａ），図２０（Ｂ）は、異物挿入を検出可能とするために、受電装置側の負荷を間欠的に変化させる場合の具体的な態様を説明するための図
【図２１】図３に示される無接点電力伝送システムの中から、異物挿入（乗っ取り状態）の検出に関係する主要な構成を抜き出して示す回路図
【図２２】図２２（Ａ），図２２（Ｂ）は異物検出を可能とするための負荷変調の好適かつ具体的な態様を説明するための図
【図２３】図２３（Ａ）〜図２３（Ｅ）は、負荷の軽減動作を説明するための図
【図２４】スイッチモード時の送電装置の動作の一例の概要を示すフロー図
【図２５】スイッチモード時の送電側制御回路の構成の一例を示す回路図
【図２６】無接点電力伝送システムの基本シーケンス例を示す図
【図２７】図２６のシーケンスを実行する無接点電力伝送システムの状態遷移を示す状態遷移図
【図２８】図２６の基本シーケンスを実行する無接点電力伝送システムの動作例を示すフロー図
【図２９】図２６の基本シーケンスを実行する無接点電力伝送システムの動作例を示すフロー図
【図３０】満充電後のパワーセーブ送電の周波数について説明するための図
【符号の説明】
【０２７３】
Ｌ１  １次コイル、Ｌ２  ２次コイル、１０  送電装置、１２  送電部、
１４  波形モニタ回路、１６  表示部、２０  送電制御装置、２２  送電側制御回路、
２４  発振回路、２６  ドライバ制御回路、２８  波形検出回路、４０  受電装置、
４２  受電部、４３  整流回路、４６  負荷変調部、４８  給電制御部、
５０  受電制御装置、５２  受電側制御回路、５６  位置検出回路、５８  発振回路、
６０  周波数検出回路、６２  満充電検出回路、９０  受電側機器の負荷、
９２  充電制御装置（充電制御ＩＣ）、９４  負荷としてのバッテリ（２次電池）、
ＬＥＤＲ  電池残量や電池の状態のインジケータとしての発光装置
【図１】
0005556002.tif 000002
【図２】
0005556002.tif 000003
【図３】
0005556002.tif 000004
【図４】
0005556002.tif 000005
【図５】
0005556002.tif 000006
【図６】
0005556002.tif 000007
【図７】
0005556002.tif 000008
【図８】
0005556002.tif 000009
【図９】
0005556002.tif 000010
【図１０】
0005556002.tif 000011
【図１１】
0005556002.tif 000012
【図１２】
0005556002.tif 000013
【図１３】
0005556002.tif 000014
【図１４】
0005556002.tif 000015
【図１５】
0005556002.tif 000016
【図１６】
0005556002.tif 000017
【図１７】
0005556002.tif 000018
【図１８】
0005556002.tif 000019
【図１９】
0005556002.tif 000020
【図２０】
0005556002.tif 000021
【図２１】
0005556002.tif 000022
【図２２】
0005556002.tif 000023
【図２３】
0005556002.tif 000024
【図２４】
0005556002.tif 000025
【図２５】
0005556002.tif 000026
【図２６】
0005556002.tif 000027
【図２７】
0005556002.tif 000028
【図２８】
0005556002.tif 000029
【図２９】
0005556002.tif 000030
【図３０】
0005556002.tif 000031